JP7350191B2 - Image reading device - Google Patents

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Description

この開示は、読取対象物(被照射体)からの透過光や反射光を、アレイ状に配置されたレンズ体アレイで収束し、センサ素子アレイで読み取らせる画像読取装置に関するものである。 This disclosure relates to an image reading device that converges transmitted light and reflected light from an object to be read (illuminated object) with a lens array arranged in an array, and reads the converged light with a sensor element array.

従来の画像読取装置(画像読取用ラインイメージセンサ及びそれを用いた画像入力機器)には、読取対象物に光を照射し、読取対象物からの透過光や反射光をアレイ状に配置されたロッドレンズで収束し、ライン状に配置した光センサアレイで読み取るものがある(例えば、特許文献1参照)。このような画像読取装置は、読取対象物上の画像、文字、パターンなどを電子情報化する複写機やスキャナ等の画像読取機器に使用される。 Conventional image reading devices (line image sensors for image reading and image input devices using the same) are equipped with a sensor that irradiates light onto an object to be read and arranges the transmitted light and reflected light from the object in an array. There is one that converges with a rod lens and reads with an optical sensor array arranged in a line (for example, see Patent Document 1). Such image reading devices are used in image reading devices such as copying machines and scanners that convert images, characters, patterns, etc. on objects to be read into electronic information.

画像読取装置のレンズ体アレイには、正立等倍光学系のロッドレンズアレイやマイクロレンズアレイなどが挙げられる。このようなレンズ体アレイは、紙媒体などに印刷形成された画像、文字、パターンなどの情報を電子化するときに用いられる複写機、スキャナ等の機器に用いられる。特許文献1には、画像読取装置(ラインイメージセンサ)が、ロッド状のレンズを読取り幅に応じてアレイ状に配列されたロッドレンズアレイを用い、ライン光源で照明された読み取り対象物の情報を含む反射、透過光を、レンズアレイを中心として反対側に配置された光センサアレイ上へ結像することで読み取りを行うものが開示されている。 Examples of the lens body array of the image reading device include a rod lens array of an erect equal-magnification optical system, a microlens array, and the like. Such lens body arrays are used in devices such as copying machines and scanners that are used to digitize information such as images, characters, and patterns printed on paper media. Patent Document 1 discloses that an image reading device (line image sensor) uses a rod lens array in which rod-shaped lenses are arranged in an array according to the reading width, and reads information on an object to be read illuminated by a line light source. It has been disclosed that reading is performed by imaging reflected and transmitted light included on a photosensor array placed on the opposite side of the lens array.

また、特許文献1に開示されているロッドレンズアレイは、ガラスなどの無機素材や樹脂等で形成され、所定の開口角、共役長で正立等倍系となるようにその半径方向に屈折率を分布して形成されており、このロッドレンズをアレイ状に配置することで切れ目のないライン状の画像を得ることが可能となっている。 In addition, the rod lens array disclosed in Patent Document 1 is formed of an inorganic material such as glass, resin, etc., and has a refractive index in the radial direction so as to be an erect equal-magnification system with a predetermined aperture angle and conjugate length. By arranging these rod lenses in an array, it is possible to obtain an unbroken line-shaped image.

さらに、ロッドレンズアレイは、ファクシミリなどの入力部以外にも、近年ドキュメントスキャナや複写機のADF(Automatic Document Feeder)に内蔵した裏面読み取り用のラインイメージセンサとして使用される他、商業用印刷ラインでの印刷検査やフィルム検査などの製造ラインでの使用にも用途が広がってきている。これは、ロッドレンズは、固定焦点ではあるがレンズの共役長(焦点間の距離)を短くできることより、従来の画像を縮小して小さなセンサ面に結像させる光学系よりもコンパクトな画像入力系を形成できるためである。 Furthermore, rod lens arrays are used not only as input units for facsimile machines, but also as line image sensors for back side reading built into ADFs (Automatic Document Feeders) of document scanners and copiers, as well as in commercial printing lines. Applications are also expanding to include use on production lines such as print inspection and film inspection. Although the rod lens has a fixed focus, the conjugate length (distance between focal points) of the lens can be shortened, making it a more compact image input system than a conventional optical system that reduces the image and focuses it on a small sensor surface. This is because it can form.

このように仕様用途が広がるにつれて、イメージセンサ製品の小型化に寄与してきた共役長が短いことを改善して、さらに仕様用途を広げる試みが検討されてきた。仕様用途をさらに広げるためには、焦点位置と読み取り対象物の位置関係に対する許容度(被写界深度)の低さ(被写界深度の浅さ、小ささ)を改善する必要がある。特に、画像検査用途の紙、又は、フィルム印刷のインライン検査の場合、読取対象物が200m/分以上の高速で搬送される場合もあり、これによって対象物がばたつき、読取画像の解像度変化が生じることに対して、改善する必要がある。 As the range of applications has expanded in this way, attempts have been made to improve the short conjugate length, which has contributed to the miniaturization of image sensor products, and further expand the range of applications. In order to further expand the specifications, it is necessary to improve the low tolerance (depth of field) for the positional relationship between the focal position and the object to be read (shallowness or smallness of the depth of field). In particular, in the case of in-line inspection of paper or film printing for image inspection, the object to be read may be transported at a high speed of 200 m/min or more, which causes the object to flap and change the resolution of the read image. There is a need to improve on this.

このような背景で、ラインイメージセンサでの被写界深度の拡大について様々な検討が行われてきた。例えば、レンズ素子体のレンズ素子間に、重なり制限部材を形成し、複数のレンズ素子による像の重なりを制限することで、各レンズ素子の結像径を制御して被写界深度を拡大(被写界深度を改善)するものがある(例えば、特許文献1)。 Against this background, various studies have been conducted on expanding the depth of field in line image sensors. For example, by forming an overlap limiting member between the lens elements of a lens element body and limiting the overlap of images from multiple lens elements, the depth of field can be expanded by controlling the imaging diameter of each lens element ( There are some methods that improve the depth of field (for example, Patent Document 1).

また、ロッドレンズの周辺部分を不透過、光吸収層とすることによりロッドレンズ間で画像が重なることによる解像度低下を避け、ロッドレンズアレイにおける被写界深度特性をロッドレンズ単体の被写界深度特性に近づけることで、ロッドレンズアレイとしての全体で被写界深度を拡大(被写界深度を改善)するものがある(例えば、特許文献2)。 In addition, by making the peripheral part of the rod lens a non-transparent, light-absorbing layer, we can avoid a decrease in resolution due to overlapping images between rod lenses. There is a method that expands the depth of field (improves the depth of field) as a whole as a rod lens array by approaching the characteristics (for example, Patent Document 2).

さらに、ロッドレンズの周辺部分を不透過、光吸収層とすることでロッドレンズを配列する際に、レンズ間にギャップを設けることで、ロッドレンズアレイの特性均一性を確保し、特許文献2に開示された構成にて発生するレンズ間での光量、解像度バラツキを改善し、さらに被写界深度を拡大(被写界深度を改善)するものがある(例えば、特許文献3)。 Furthermore, by making the peripheral part of the rod lens a non-transmissive, light-absorbing layer, when arranging the rod lenses, gaps are provided between the lenses to ensure uniformity of the properties of the rod lens array. There is a method that improves the light amount and resolution variations between lenses that occur in the disclosed configuration, and further expands the depth of field (improves the depth of field) (for example, Patent Document 3).

特開平6-342131号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-342131 特開2000-35519号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-35519 WO2013/146873WO2013/146873

ロッドレンズアレイを使用したラインイメージセンサには、被写界深度の確保に課題がある。レンズ単体性能まで被写界深度を改善する工夫が今まで様々なされてきている。特許文献1で示される技術では、制限部材へ低入射角で入射される光を制限できないという課題がある。 Line image sensors using rod lens arrays have a problem with ensuring depth of field. Various efforts have been made to improve the depth of field, including the performance of individual lenses. The technique disclosed in Patent Document 1 has a problem in that it is not possible to limit light that enters the limiting member at a low incident angle.

特許文献1で示されるような技術では、レンズアレイに対しては汎用製品を使用し、遮光部材としてあらかじめ固定レンズピッチに合わせたピッチを持つ遮光部材を準備し、レンズから出射される光路の制限を行うことで被写界深度の改善を試みていることが多い。しかし、遮光部群を一つの部材で形成、もしくは遮光部群を組み合わして構成することを想定し、元々平板上へのロッドレンズの配列管理だけで個々のロッドレンズの位置管理がされていないレンズ体アレイ1と遮光部材とを組み合わせることで光学系を構成している。 In the technology shown in Patent Document 1, a general-purpose product is used for the lens array, a light shielding member having a pitch matching the fixed lens pitch is prepared in advance as a light shielding member, and the optical path emitted from the lens is restricted. This is often an attempt to improve the depth of field. However, it is assumed that the light shielding part group is formed from one member or by combining the light shielding part groups, and originally only the arrangement of rod lenses on a flat plate was managed, but the position of each individual rod lens was not managed. An optical system is constructed by combining the lens body array 1 and a light shielding member.

そのため、特許文献1で示されるような技術では、個々のロッドレンズの太さばらつきや配列ピッチのばらつきなど実際のロッドレンズ径0.3から1.0mmであるロッドレンズアレイにある寸法変動に合わせ遮光部材を所定位置に精度良く配置することが困難であるという課題がある。 Therefore, with the technology shown in Patent Document 1, it is difficult to adjust to the dimensional variations in the rod lens array, which has an actual rod lens diameter of 0.3 to 1.0 mm, such as variations in the thickness of individual rod lenses and variations in the arrangement pitch. There is a problem in that it is difficult to accurately arrange the light shielding member at a predetermined position.

さらに、特許文献1で示されるようなレンズ構成を用いたセンサシステムで画像撮像を行う際に想定される温度、湿度変化などによるレンズアレイの熱膨張、収縮による寸法変化に対して別部品として遮光部材を構成しているため遮光部材とロッドレンズの位置関係を常に一定に維持することが困難である。また、レンズアレイの個々レンズの位置と遮光部材の位置が変動することによる多重画像や画像濃淡の発生による著しい画像品質低下を防ぐことが困難である。 Furthermore, a separate component is used to shield light from dimensional changes due to thermal expansion and contraction of the lens array due to changes in temperature and humidity, which are expected when capturing images with a sensor system using a lens configuration as shown in Patent Document 1. Since the light shielding member and the rod lens are configured as members, it is difficult to maintain a constant positional relationship between the light shielding member and the rod lens. Furthermore, it is difficult to prevent significant deterioration in image quality due to the occurrence of multiple images or image shading due to variations in the positions of the individual lenses of the lens array and the position of the light shielding member.

この開示は、上記のような課題を解消するためになされたもので、レンズ体の基本的な特性を変えること必須とせずとも、被写界深度を拡大(被写界深度を改善)することが容易な精度が高い構造を有する画像読取装置に関するものである。 This disclosure was made in order to solve the above problems, and it is possible to expand the depth of field (improve the depth of field) without necessarily changing the basic characteristics of the lens body. The present invention relates to an image reading device having a structure with high accuracy that allows easy processing.

この開示の第1の観点に係る画像読取装置は、主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備える。前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、前記スリット部は、前記レンズ体アレイ側へ延びた固定脚を有し、前記固定脚が前記固定板と接触して前記固定板に固定され、前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面であることを特徴とするものである。 An image reading device according to a first aspect of the disclosure includes a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction. , a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction; and a sensor element array disposed between the lens body array and the sensor element array; An overlapping prevention section that prevents images of lens bodies from overlapping with each other is provided. The slit section, which is the overlap prevention section, extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and has a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction, and the slit section has a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction. It has a fixed leg extending toward the lens body array, the fixed leg contacts and is fixed to the fixed plate , and the surface of the slit plate is a black velvet-like surface . It is.

以上のように、この開示によれば、高精度に位置決めされた構成で、光路制限することで、低入射角で入射する光(特定光)がセンサ素子4側へ直接入射することを防止することで、光量の低下を抑えながら、被写界深度を拡大(被写界深度を改善)することができる画像読取装置を得ることができる。 As described above, according to this disclosure, by restricting the optical path with a highly precisely positioned configuration, light that is incident at a low incident angle (specific light) is prevented from directly entering the sensor element 4 side. As a result, it is possible to obtain an image reading device that can expand the depth of field (improve the depth of field) while suppressing a decrease in the amount of light.

実施の形態1に係る画像読取装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image reading device according to Embodiment 1. FIG. 画像読取装置の画像の重なりを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating overlapping images of an image reading device. 画像読取装置の画像の重なりを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating overlapping images of an image reading device. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部(光路制限用の部材)を説明する構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an overlap prevention section (a member for restricting an optical path) of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部、センサ素子アレイを示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a lens body array, an overlapping prevention section, and a sensor element array of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an overlap prevention section of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an overlap prevention section of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置と比較例の画像読取装置との被写界深度特性を示す図である。3 is a diagram showing depth of field characteristics of an image reading device according to Embodiment 1 and an image reading device of a comparative example. FIG. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an overlap prevention section of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an overlap prevention section of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る画像読取装置の重なり防止部(スリット板及び特定光阻止部材)を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an overlap prevention section (slit plate and specific light blocking member) of the image reading device according to the first embodiment. 実施の形態2に係る画像読取装置の重なり防止部(スリット板及び特定光阻止部材)を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an overlap prevention section (slit plate and specific light blocking member) of the image reading device according to Embodiment 2; 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of an image reading device according to a third embodiment. 画像読取装置の位置ずれを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a positional shift of an image reading device. 画像読取装置の位置ずれを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a positional shift of an image reading device. 画像読取装置の位置ずれを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a positional shift of an image reading device. 実施の形態3に係る画像読取装置の被写界深度に関するデータを示すグラフである。7 is a graph showing data regarding the depth of field of the image reading device according to the third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイを示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array of an image reading device according to a third embodiment. 実施の形態3に係る画像読取装置のレンズ体アレイ、重なり防止部を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a lens body array and an overlap prevention unit of an image reading device according to a third embodiment.

実施の形態1及び2においては、スリット部の基本的な説明と、実施の形態3に係る画像読取装置に適用が可能な特定光阻止部材について説明とを行う。実施の形態3においては、スリット部の固定に関して説明を行う。 In the first and second embodiments, a basic explanation of the slit portion and a specific light blocking member applicable to the image reading device according to the third embodiment will be explained. In the third embodiment, fixing of the slit portion will be explained.

実施の形態1.
以下、実施の形態1について図1から図12を用いて説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。図1(a)は画像読取装置の副走査方向(搬送方向)に沿った面の断面図である。図1(b)は画像読取装置の部分斜視図である。図3(a)は画像読取装置の画像の重なりを示す図のうち、レンズ体(ロッドレンズ)単体の図である。図3(b)は画像読取装置の画像の重なりを示す図のうち、レンズ体アレイ(ロッドレンズアレイ)の図である。
Embodiment 1.
Embodiment 1 will be described below using FIGS. 1 to 12. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and detailed explanation thereof will be omitted. FIG. 1A is a cross-sectional view of the image reading device along the sub-scanning direction (transportation direction). FIG. 1(b) is a partial perspective view of the image reading device. FIG. 3A is a diagram of a single lens body (rod lens) among diagrams showing overlapping images of an image reading device. FIG. 3B is a diagram of a lens body array (rod lens array) among diagrams showing overlapping images of the image reading device.

図1から図12において、レンズ体アレイ1は、レンズ体2が画像読取装置の主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたものである。主走査方向と副走査方向(搬送方向)とは交差しており、好ましくは、直交している。主走査方向と副走査方向(搬送方向)とは、焦点深度方向(被写界深度方向)と直交している。本願では、レンズ体アレイ1(レンズ体2)の光軸方向は、主走査方向と副走査方向(搬送方向)と、それぞれ直交している場合を例示している。なお、本願では、レンズ体2がロッドレンズ2である場合、つまり、レンズ体アレイ1がロッドレンズアレイ1である場合を例示するが、レンズ体アレイ1は、マイクロレンズアレイ1などでもよい。レンズ体2は、ロッドレンズ2やマイクロレンズ2などの正立等倍光学系のものが好適である。なお、詳しくは、レンズ体アレイ1は、主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体2が主走査方向に沿ってアレイ状に配列されている。レンズ体2が二枚の固定板に挟み込まれており、互いに隙間を埋めている封止樹脂(固定樹脂)がある。そのため、図中、固定板と封止樹脂(固定樹脂)とを簡略化して示すため、固定板と封止樹脂(固定樹脂)とを一体的に示している場合がある。 1 to 12, a lens body array 1 has lens bodies 2 arranged in an array along the main scanning direction of an image reading device. The main scanning direction and the sub-scanning direction (conveyance direction) intersect and preferably intersect at right angles. The main scanning direction and the sub-scanning direction (conveyance direction) are orthogonal to the depth of focus direction (depth of field direction). In this application, a case is illustrated in which the optical axis direction of the lens body array 1 (lens body 2) is perpendicular to the main scanning direction and the sub-scanning direction (conveyance direction). In addition, in this application, the case where the lens body 2 is the rod lens 2, that is, the case where the lens body array 1 is the rod lens array 1, is illustrated, but the lens body array 1 may be a microlens array 1 or the like. The lens body 2 is preferably an erecting equal-magnification optical system such as a rod lens 2 or a microlens 2. In detail, in the lens body array 1, lens bodies 2 sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction. The lens body 2 is sandwiched between two fixing plates, and there is a sealing resin (fixing resin) filling the gap between them. Therefore, in the drawings, the fixing plate and the sealing resin (fixed resin) may be shown integrally in order to simplify the illustration of the fixing plate and the sealing resin (fixed resin).

図1から図12において、センサ素子アレイ3は、レンズ体2が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子4(センサIC4)が主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたものである。スリット部5は、レンズ体アレイ1とセンサ素子アレイ3との間に配置され、レンズ体2同士の像の重なりを防ぐものである。スリット部5は、副走査方向に延在して空間を区切り、主走査方向に配列された複数のスリット板7を備え、主走査方向に沿ってアレイ状に複数配列された空間が、レンズ体と一対一で対応して形成されている。つまり、スリット部5のスリット部分が、レンズ体2の光軸ごとに配置されたものを図示している。もちろん、レンズ体2のピッチと同じ数の、スリット部5のスリット部分を並べる必要はない。例えば、レンズ体2の1.5個ごとに、スリット部5のスリット部分が一つであってもよい。つまり、走査方向に沿ってアレイ状に複数配列された空間が、レンズ体と1対1.5で対応して形成されていてもよい。スリット部5は、側壁板6、前述のスリット板7、特定光阻止部材8を有している。スリット部5のスリット部分は、側壁板6及びスリット板7で囲われた部分である。スリット部5は、光路制限用の部材である重なり防止部5といえる。図8(a)及び図11(a)は、スリット部5の副走査方向(搬送方向)に沿った面の断面図である。図8(b)及び図11(b)は、スリット部5の主走査方向に沿った面の断面図である。 1 to 12, the sensor element array 3 has sensor elements 4 (sensor ICs 4) arranged in an array along the main scanning direction, each receiving light converged by the lens body 2. The slit portion 5 is arranged between the lens body array 1 and the sensor element array 3, and prevents the images of the lens bodies 2 from overlapping with each other. The slit section 5 extends in the sub-scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates 7 arranged in the main-scanning direction. 2 and is formed in one-to-one correspondence. That is, the slit portions of the slit portion 5 are shown arranged for each optical axis of the lens body 2. Of course, it is not necessary to line up the same number of slit portions of the slit portion 5 as the pitch of the lens body 2. For example, there may be one slit portion of the slit portion 5 for every 1.5 lens bodies 2. That is, a plurality of spaces arranged in an array along the main scanning direction may be formed in correspondence with the lens bodies 2 at a ratio of 1:1.5. The slit portion 5 has a side wall plate 6, the aforementioned slit plate 7, and a specific light blocking member 8. The slit portion of the slit portion 5 is a portion surrounded by the side wall plate 6 and the slit plate 7. The slit portion 5 can be said to be an overlap prevention portion 5 that is a member for restricting the optical path. FIGS. 8A and 11A are cross-sectional views of the slit section 5 along the sub-scanning direction (conveyance direction). FIGS. 8(b) and 11 (b) are cross-sectional views of the slit portion 5 along the main scanning direction.

図1から図12において、読取対象物9(被照射体9、Object9)は、文書、紙幣、有価証券等を含むシート状のものや、基板、ウェブ(織物、生地などの、画像、文字、パターンなどの電子情報化する対象が主に表面に存在するものである。読取対象物9は、副走査方向(搬送方向)へ搬送されるものである。光源10は、読取対象物9へ光を照射するものである。また、レンズ体アレイ1(レンズ体2)は、読取対象物9からの反射光又は透過光を収束するものである。本願では、光源10がLEDアレイで、光源10から照射された光由来の読取対象物9からの反射光を収束する場合を例示している。センサ基板11は、センサ素子アレイ3(センサ素子4)が形成された基板である。筐体12は、レンズ体アレイ1(レンズ体2)、センサ基板11(センサ素子アレイ3(センサ素子4))、スリット部5、光源10を保持又は収納する画像読取装置の筐体である。光源10やセンサ基板11は、画像読取装置(筐体12)の外部にあってもよい。読取対象物9の副走査方向(搬送方向)への搬送は、読取対象物9自体を搬送させてもよいし、画像読取装置(筐体12)の方を搬送させてもよい。 In FIGS. 1 to 12, an object 9 to be read (irradiated body 9, Object 9) is a sheet-like object including a document, banknote, securities, etc., a substrate, a web (textile, cloth, etc.), an image, a character, The object to be converted into electronic information, such as a pattern, is mainly present on the surface.The object to be read 9 is transported in the sub-scanning direction (transportation direction).The light source 10 emits light to the object to be read 9. Further, the lens body array 1 (lens body 2) converges reflected light or transmitted light from the reading object 9. In the present application, the light source 10 is an LED array; A case is illustrated in which the reflected light from the object to be read 9 derived from the light irradiated from the sensor substrate 11 is converged.The sensor substrate 11 is a substrate on which the sensor element array 3 (sensor elements 4) is formed. is a housing of an image reading device that holds or houses a lens body array 1 (lens body 2), a sensor substrate 11 (sensor element array 3 (sensor element 4)), a slit portion 5, and a light source 10. The sensor board 11 may be located outside the image reading device (casing 12).The object to be read 9 may be transported in the sub-scanning direction (transport direction) by the object to be read 9 itself. , the image reading device (casing 12) may be transported.

つまり、実施の形態1に係る画像読取装置は、ロッドレンズアレイ1を中心としてロッドレンズアレイ1の読取中心上の読取対象物9を照明する光源10とロッドレンズアレイ1で結像された媒体像を電気信号へと変換するセンサ素子アレイ3を持ったラインイメージセンサであるといえる。ここで、実施の形態1に係る画像読取装置(ラインイメージセンサ)おけるスリット部5の必要性と、スリット部5の基本的な機能を詳細に説明する。 That is, the image reading device according to the first embodiment has a light source 10 that illuminates the object 9 to be read on the reading center of the rod lens array 1 and a medium image formed by the rod lens array 1. It can be said that it is a line image sensor that has a sensor element array 3 that converts the signal into an electrical signal. Here, the necessity of the slit section 5 in the image reading device (line image sensor) according to the first embodiment and the basic function of the slit section 5 will be explained in detail.

まず、スリット部5の必要性を詳細に説明する。ロッドレンズアレイ1を使用したラインイメージセンサの改善すべき点は、課題で説明したように、被写界深度の確保である。結像工学系(レンズ)によって結像される全体の画像は、単体のロッドレンズ2だけで形成されるのではない。図2及び図3に示すように、複数のロッドレンズ2の画像が重なりあって、全体の画像が形成される。 First, the necessity of the slit section 5 will be explained in detail. As explained in the problem section, the point to be improved in the line image sensor using the rod lens array 1 is ensuring the depth of field. The entire image formed by the imaging system (lens) is not formed only by the single rod lens 2. As shown in FIGS. 2 and 3, images of a plurality of rod lenses 2 are overlapped to form an entire image.

被写界深度低下の主要因は、図2及び図3に示すように、レンズ単体性能よりもレンズをアレイ化したことで、重なり度mで規定される数の隣接する個々のレンズで形成される像が正規の位置に重畳されないことである。重なり度mは、共役点で一つのロッドレンズ2が画像転写する領域径を、ロッドレンズ2の径で除した値の、1/2の値である。正規の位置に重畳されないことが像のボケとなる。なお、隣り合うロッドレンズ2による画像の重複度を示すパラメータを重なり度mで表し、注目するロッドレンズ2の光軸中心からレンズ片側方向に画像重複するレンズ数を示す。 As shown in Figures 2 and 3, the main reason for the decrease in depth of field is that the lenses are arranged in an array, rather than the performance of individual lenses. The problem is that the image is not superimposed on the correct position. The degree of overlap m is a value that is 1/2 of the value obtained by dividing the diameter of the area where one rod lens 2 transfers an image at the conjugate point by the diameter of the rod lens 2. The image will be blurred if it is not superimposed at the correct position. Note that the parameter indicating the degree of overlap of images by adjacent rod lenses 2 is expressed as the degree of overlap m, which indicates the number of lenses whose images overlap in one direction from the optical axis center of the rod lens 2 of interest.

ロッドレンズ2をアレイ上にすることで共役点では、図に示すように1本のロッドレンズ画像を結像するエリアは重なり度に示す通りレンズ中心から片側レンズm本分のエリアとなる。これは1点の像を形成するのに2×m本のロッドレンズ2を経由した光が使われていることになり、共役点での解像度を担保するには全てのレンズ特性が同じでレンズ配置に誤差がなく同一点に画像が結像されることが必要となる。しかし、現実的にはロッドレンズ2それぞれには光学特性に差があり、組立誤差も存在することからロッドレンズ2で転写される画像はわずかに位置ずれを含み、共役点での解像度もロッドレンズ2単体の時よりも光学特性が低下する。 By arranging the rod lenses 2 on an array, at the conjugate point, as shown in FIG. 2 , the area where one rod lens image is formed is an area corresponding to m lenses on one side from the lens center, as shown in the degree of overlap. This means that light passing through 2 x m rod lenses 2 is used to form an image of one point, and in order to ensure resolution at the conjugate point, all lenses must have the same characteristics. It is necessary that the images be formed at the same point without any errors in placement. However, in reality, each rod lens 2 has different optical characteristics and there are assembly errors, so the image transferred by the rod lens 2 includes a slight positional shift, and the resolution at the conjugate point also differs from the rod lens 2. The optical properties are lower than when 2 is used alone.

また、図3(a)の左方に示すように、読取対象物9とセンサ素子アレイ3との位置関係が、共に共役点にある場合、ロッドレンズ2は正立等倍の像を形成する。しかし、図3(a)の右方に示すように、読取対象物9の位置が共役点(この場合は、焦点位置(Focus面))から離れる(遠ざかる)と、センサ素子アレイ3上では画像が縮小されることになる。この場合、個々のロッドレンズ2の画像が、センサ素子アレイ3上で縮小されることになり、ロッドレンズアレイ1として、センサ素子アレイ3上に結像される像は、個々のロッドレンズ2で少しずつずれることになる。そのため、図3(b)の右方に示すように、図3(b)の左方に示す場合と比較して、ボケ量が大きくなり解像度が低下する。 Further, as shown on the left side of FIG. 3(a), when the positional relationship between the object to be read 9 and the sensor element array 3 is at a conjugate point, the rod lens 2 forms an erect, same-size image. . However, as shown on the right side of FIG. will be reduced. In this case, the image of each rod lens 2 is reduced on the sensor element array 3, and the image formed on the sensor element array 3 as the rod lens array 1 is It will shift little by little. Therefore, as shown on the right side of FIG. 3(b), the amount of blur increases and the resolution decreases compared to the case shown on the left side of FIG. 3(b).

このように、読取対象物9の位置が共役点(焦点位置)から遠ざかることで解像度が低下することによって生じる被写界深度の低下は、ロッドレンズ2単体の性能が主要因ではない。主要因は、ロッドレンズ2をロッドレンズアレイ1としたことで、前述の重なり度mで規定される隣接するロッドレンズ2の特性差や組立誤差による光軸ずれ、読取対象物9が焦点位置からずれることによる画像の拡大縮小により個々のロッドレンズ2で形成される像がセンサ素子アレイ3上の正規の位置で重畳されず、位置ずれを持って結像されることにより、像のボケとなることに起因している。よって、図4に示すように、スリット部5を用いて被写界深度の低下を避ける必要がある。 In this way, the performance of the rod lens 2 alone is not the main cause of the decrease in depth of field caused by the decrease in resolution due to the position of the object to be read 9 moving away from the conjugate point (focal point). The main factors are that the rod lens 2 is used as the rod lens array 1, the difference in characteristics of adjacent rod lenses 2 defined by the degree of overlap m mentioned above, the optical axis shift due to assembly error, and the object 9 to be read is moved away from the focal position. Due to the image enlargement/reduction due to the deviation, the images formed by the individual rod lenses 2 are not superimposed at the correct position on the sensor element array 3, but are formed with a positional deviation, resulting in blurring of the image. This is due to this. Therefore, as shown in FIG. 4, it is necessary to use the slit section 5 to avoid a decrease in the depth of field.

次に、図5から図9を用いて、実施の形態1に係る画像読取装置のスリット部5の基本的な機能を詳細に説明する。図5及び図6に簡略的に表示しているロッドレンズ2として、日本板硝子製のSLA(商品名)SLA9A-1列品「開口角 9°、共役長 約80mm、レンズ径Φ=約1.0mm、重なり度m=4.2」を使用した。ロッドレンズアレイ1に対してスリット部5を配置した状態が図5及び図6に示す状態である。図7及び図8に示すスリット部5は、主走査方向の長さをL、副走査方向の長さをW、光軸方向の長さ(高さ)をHとしている。側壁板6の主走査方向の長さがLに相当する。スリット板7の光軸方向の長さ(高さ)がHに相当する。スリット板7は、主走査方向のピッチe(Pitch e)は約2.0mm、スリット板7の厚みTは0.2mm、高さHは20mmである。なお、後述の実施の形態3では、スリット板7は、主走査方向のピッチe(Pitch e)は約1.0mm、スリット板7の厚みTは0.2mm、高さHは10mmである。 Next, the basic functions of the slit section 5 of the image reading device according to the first embodiment will be explained in detail using FIGS. 5 to 9. The rod lens 2 shown simply in FIGS. 5 and 6 is a SLA (product name) SLA9A-1 series product manufactured by Nippon Sheet Glass, which has an aperture angle of 9°, a conjugate length of approximately 80 mm, and a lens diameter Φ of approximately 1. 0mm, overlap degree m=4.2'' was used. The state in which the slit portion 5 is arranged with respect to the rod lens array 1 is shown in FIGS. 5 and 6. The slit portion 5 shown in FIGS. 7 and 8 has a length L in the main scanning direction, a length W in the sub-scanning direction, and a length (height) in the optical axis direction. The length of the side wall plate 6 in the main scanning direction corresponds to L. The length (height) of the slit plate 7 in the optical axis direction corresponds to H. The slit plate 7 has a pitch e in the main scanning direction of about 2.0 mm, a thickness T of 0.2 mm, and a height H of 20 mm. In Embodiment 3, which will be described later, the pitch e of the slit plate 7 in the main scanning direction is approximately 1.0 mm, the thickness T of the slit plate 7 is 0.2 mm, and the height H is 10 mm.

図5から図8に示すスリット部5の壁面は、黒色ベルベット状面として光の反射を極力低減し、スリット部5面に入射した光は反射光、散乱光含め全て遮光できるようにした。つまり、スリット板7及び特定光阻止部材8は、表面が黒色の面であることが好ましい。また、側壁板6は、少なくともスリット板7と連続する面が黒色の面であることが好ましい。さらに、黒色の面は、黒色ベルベット状面であることが好ましい。黒ベルベット状面は、黒色かつ梨地状の面を含むものである。 The wall surface of the slit section 5 shown in FIGS. 5 to 8 is a black velvet-like surface to reduce the reflection of light as much as possible, so that all light incident on the surface of the slit section 5, including reflected light and scattered light, can be blocked. That is, it is preferable that the slit plate 7 and the specific light blocking member 8 have black surfaces. Moreover, it is preferable that at least the surface of the side wall plate 6 that is continuous with the slit plate 7 is a black surface. Furthermore, the black surface is preferably a black velvet-like surface. The black velvet-like surface includes a black and satin-like surface.

スリット部5は、各スリット板7をそれぞれ一定の距離に保持するため、側壁板6で固定している。詳しくは、二枚の側壁板6でスリット板7をそれぞれ固定している。そのため、側壁板6は、スペーサ6ともいえる。つまり、側壁板6(スペーサ6)は、主走査方向に延在し、主走査方向と交差する副走査方向において対向する二枚のものである。そして、複数のスリット板7は、副走査方向に沿って二枚の側壁板6の間に配置され、二枚の側壁板6の空間を区切るもので、スリット部5のスリット部分である。図6から図8に示すように、側壁板6は、ロッドレンズアレイ1側が屈曲してスリット板7の副走査方向の端部を一部覆うことで、スリット部5に入射する光を制限してもよい。この場合は、側壁板6における副走査方向に沿った断面がL字状の板材となる。 The slit portion 5 is fixed with a side wall plate 6 in order to maintain each slit plate 7 at a fixed distance from each other. Specifically, the slit plates 7 are each fixed by two side wall plates 6. Therefore, the side wall plate 6 can also be called a spacer 6. That is, the side wall plates 6 (spacers 6) are two pieces that extend in the main scanning direction and face each other in the sub-scanning direction that intersects with the main scanning direction. The plurality of slit plates 7 are arranged between the two side wall plates 6 along the sub-scanning direction, partition the space between the two side wall plates 6, and are the slit portions of the slit portion 5. As shown in FIGS. 6 to 8 , the side wall plate 6 is bent on the rod lens array 1 side and partially covers the end of the slit plate 7 in the sub-scanning direction, thereby limiting the light that enters the slit portion 5. It's okay. In this case, the side wall plate 6 has an L-shaped cross section along the sub-scanning direction.

スリット部5の機械的な寸法は、以下の理由で決定することが好ましい。ロッドレンズ2の重なり度(m:共役点で一つのロッドレンズ2が画像転写する領域径をレンズ径Φで割った値の1/2)、及び開口角(θ)としたとき次のようになる。複数形成されたスリット板7の隣り合うもののピッチeは、重なり度mとレンズ径Φとに0.6を乗じた値以下である。光路におけるスリット部5(スリット板7)の長さは、ピッチeを、ロッドレンズ2の開口角をθとしたときの正接θで除した値以上である。つまり、スリット板7のピッチe「e≦0.6×m×Φ」、スリット板の高さH「H≧e/tan(θ)」の関係から、ピッチeを0.5×m×1mmの約2.0mm、レンズ開口角の対するマージンをみて、6°までの制約を行い、スリット板(スリット部5)の高さを2.0/tan(6°)≒20mmとした。なお、スリット板(スリット部5)の高さは、光軸方向(読取光軸方向)の高さである。この条件における被写界深度特性を図9内の一方の実線で示す。他方の実線は、比較対象の画像読取装置の被写界深度特性である。 The mechanical dimensions of the slit portion 5 are preferably determined for the following reasons. When the overlapping degree of the rod lenses 2 (m: 1/2 of the value obtained by dividing the area diameter where one rod lens 2 transfers an image at the conjugate point by the lens diameter Φ) and the aperture angle (θ) are as follows. Become. The pitch e between adjacent slit plates 7 formed in plurality is equal to or less than the value obtained by multiplying the degree of overlap m and the lens diameter Φ by 0.6. The length of the slit portion 5 (slit plate 7) in the optical path is greater than or equal to the value obtained by dividing the pitch e by the tangent θ when the aperture angle of the rod lens 2 is θ. In other words, the pitch e of the slit plate 7 is 0.5 x m x 0.5 x m x The height of the slit plate 7 (slit portion 5) was set to 2.0/tan (6°)≈20 mm by looking at the margin of about 2.0 mm of 1 mm and the lens aperture angle to 6°. Note that the height of the slit plate 7 (slit portion 5) is the height in the optical axis direction (reading optical axis direction). The depth of field characteristic under this condition is shown by one solid line in FIG. The other solid line is the depth of field characteristic of the image reading device to be compared.

なお、後述の実施の形態3では、複数形成されたスリット板7の隣り合うもののピッチeはレンズ径Φとし、光路におけるスリット部5(スリット板7)の長さは、ピッチeを、ロッドレンズ2の開口角をθとしたときの正接θで除した値以上である。つまり、スリット板の高さH「H≧e/tan(θ)」の関係から、ピッチeを1mmとし、レンズ開口角9°での制約を行い、スリット板(スリット部5)の高さを1.0/tan(9°)≒10mmとした。 In Embodiment 3, which will be described later, the pitch e of adjacent slit plates 7 formed in plurality is the lens diameter Φ, and the length of the slit portion 5 (slit plate 7) in the optical path is the pitch e. The value is greater than the value divided by the tangent θ when the aperture angle of 2 is θ. In other words, from the relationship of the height H of the slit plate 7 (H≧e/tan(θ)), the pitch e is set to 1 mm, the lens aperture angle is restricted to 9°, and the height of the slit plate 7 (slit part 5) is set to 1 mm. The angle was set to 1.0/tan (9°)≈10 mm.

図9は画像読取装置の被写界深度特性を示したものであり、解像度5.681lp/mm(line pairs/mm)に対する値である。図9において、黒い菱形(with Silt)は、実施の形態1に係る画像読取装置の画像読取装置の被写界深度特性を示している。同じく黒い丸(Normal)は、比較例の画像読取装置の被写界深度特性を示している。詳しくは、実施の形態1に係る画像読取装置の方は、重なり防止部5であるスリット部5を有している(with Silt)。一方、比較例の画像読取装置は、重なり防止部5がないものである(Normal)。また、図9の縦軸は、MTF(Modulation Transfer Function)を示し、単位は%である。図9の横軸は、読取対象物9(Object9)の焦点位置(Focus面、Focul Point)からの距離を示し、単位はmmである。 FIG. 9 shows the depth of field characteristics of the image reading device, and the values are for a resolution of 5.681 lp/mm (line pairs/mm). In FIG. 9, a black diamond (with silt) indicates the depth of field characteristic of the image reading device according to the first embodiment. Similarly, the black circle (Normal) indicates the depth of field characteristic of the image reading device of the comparative example. Specifically, the image reading device according to the first embodiment has a slit section 5 which is an overlap prevention section 5 (with silt). On the other hand, the image reading device of the comparative example does not have the overlap prevention section 5 (Normal). Further, the vertical axis in FIG. 9 indicates MTF (Modulation Transfer Function), and the unit is %. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the distance from the focal point (Focus plane, Focul Point) of the object 9 to be read, and the unit is mm.

図9内の実線から、スリット部5を有している画像読取装置は、焦点位置におけるピーク解像度は、若干低下しているものの、読取光軸方向(被写界深度方向)への読取対象部9の位置変動に対しては大きく改善していることが分かる(図9において、左方の破線で囲った部分に対して、右方の破線で囲った部分を参照することで分かる)。被写界深度は、約三倍の領域が得られる。但し、スリット板(スリット部5)の黒ベルベット状面の反射率が大きな場合は、その反射の影響で折り返し画像が薄く発生するため、黒ベルベット状面(スリット部5の表面)の状態の管理が必要である。前述のとおり、黒ベルベット状面は、黒色かつ梨地状の面を含むものである。 As can be seen from the solid line in FIG. 9, the image reading device having the slit section 5 has a slightly lower peak resolution at the focal position, but the image reading device has a higher resolution than the object to be read in the reading optical axis direction (depth of field direction). It can be seen that there is a significant improvement with respect to the positional fluctuation of No. 9 (in FIG. 9, this can be seen by referring to the portion surrounded by the broken line on the left and the portion surrounded by the broken line on the right). The depth of field can be approximately three times larger. However, if the reflectance of the black velvet-like surface of the slit plate 7 (slit part 5) is large, the folded image will be thin due to the influence of the reflection, so the condition of the black velvet-like surface (the surface of the slit part 5) Management is required. As described above, the black velvet-like surface includes a black and satin-like surface.

実施の形態1に係る画像読取装置では、より安定的な遮光状態を得るため、これまで説明したスリット部5へ、図10から図12に示すようなスリット部5に特定光阻止部材8をさらに形成することが好ましい。特定光阻止部材8は、スリット板7に、主走査方向へ突出して形成され、ロッドレンズ2の開口角以下の角度で入射してくる特定光のセンサ素子4への入射を防ぐものである。詳しくは、特定光阻止部材8は、スリット部5の表面(壁面)へ低入射角で入射する光(特定光)がセンサ素子4側へ直接入射することを機械的な形状で防止するものである。特定光阻止部材8は、一方の側壁板6と他方の側壁板6との間に亘された梁状の部材8である。梁状の部材8(特定光阻止部材8)は、側壁板6と不連続であってもよい。好ましくは、特定光阻止部材8は、センサ素子4側の部分に対してロッドレンズ2側の部分の方が突出している部材であるが、この詳細は実施の形態2で説明する。 In the image reading device according to the first embodiment, in order to obtain a more stable light blocking state, a specific light blocking member 8 is further provided in the slit portion 5 described above as shown in FIGS. 10 to 12. It is preferable to form. The specific light blocking member 8 is formed on the slit plate 7 to protrude in the main scanning direction, and prevents specific light incident on the sensor element 4 from entering at an angle equal to or less than the aperture angle of the rod lens 2. Specifically, the specific light blocking member 8 has a mechanical shape that prevents light (specific light) that enters the surface (wall surface) of the slit portion 5 at a low incident angle from directly entering the sensor element 4 side. be. The specific light blocking member 8 is a beam-shaped member 8 extending between one side wall plate 6 and the other side wall plate 6. The beam-shaped member 8 (specific light blocking member 8) may be discontinuous with the side wall plate 6. Preferably, the specific light blocking member 8 is a member in which the portion on the rod lens 2 side protrudes more than the portion on the sensor element 4 side, but the details will be explained in Embodiment 2.

例えば、図10から図12に示すような特定光阻止部材8は、ロッドレンズ2の光軸に沿ってスリット板7に複数形成されている。詳しくは、黒色に表面処理を行ったスリット板7の壁面に黒色の梁(特定光阻止部材8)を読取光軸方向(読取光軸と垂直方向)に等間隔で設けた構造である。この構造によって、特定光阻止部材8(梁の部分)へ入射した低入射角光がロッドレンズ2の方向に反射されて、センサ素子4方向に入射することが防止される。一定数の特定光阻止部材8(梁状の部材)を設けることで、ロッドレンズ2の径約1mmから出射されるレンズ出射角9°以下の光を遮光制御することが可能である。 For example, a plurality of specific light blocking members 8 as shown in FIGS. 10 to 12 are formed on the slit plate 7 along the optical axis of the rod lens 2. Specifically, it has a structure in which black beams (specific light blocking members 8) are provided at equal intervals in the reading optical axis direction (perpendicular to the reading optical axis) on the wall surface of the slit plate 7, which has been surface-treated to be black. This structure prevents low incident angle light incident on the specific light blocking member 8 (beam portion) from being reflected in the direction of the rod lens 2 and incident in the direction of the sensor element 4. By providing a certain number of specific light blocking members 8 (beam-shaped members), it is possible to block light emitted from the rod lens 2 having a diameter of about 1 mm and having a lens emission angle of 9° or less.

図12にあるように、特定光阻止部材8(梁状の部材)の厚みd(光軸方向の長さd)は0.1mm、高さa(主走査方向の長さa、又は、主走査方向へ突出した高さa)は0.1mm、ピッチf(Pitch f、間隔f)は0.55mmである。スリット板7の厚みTは0.2mmである。特定光阻止部材8(梁状の部材)の高さa(主走査方向の長さa、又は、主走査方向へ突出した高さa)と、ピッチfとは、ロッドレンズ2の開口角θに依存している。すなわち、高さaと、ピッチfとは、「a/f≧tan(θ)」の関係を満たすことが好ましい。 As shown in FIG. 12, the thickness d (length d in the optical axis direction) of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) is 0.1 mm, and the height a (length a in the main scanning direction or main scanning direction) is 0.1 mm. The height a) protruding in the scanning direction is 0.1 mm, and the pitch f (interval f) is 0.55 mm. The thickness T of the slit plate 7 is 0.2 mm. The height a (length a in the main scanning direction or the height a protruding in the main scanning direction) of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) and the pitch f are the aperture angle θ of the rod lens 2. depends on. That is, it is preferable that the height a and the pitch f satisfy the relationship "a/f≧tan(θ)".

特定光阻止部材8(梁状の部材)によって、スリット部5の表面(壁面)の状態の影響が出にくく、安定した特性を得ることが可能となっている。特定光阻止部材8(梁状の部材)を設けた場合でも、焦点位置におけるピーク解像度は、若干低下しているが、読取光軸方向への読取対象部9の位置変動に対しては大きく改善する。被写界深度は、約三倍の領域が得られる。 The specific light blocking member 8 (beam-shaped member) makes it possible to obtain stable characteristics without being easily influenced by the condition of the surface (wall surface) of the slit portion 5. Even when the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) is provided, the peak resolution at the focal position is slightly reduced, but it is greatly improved against positional fluctuations of the reading target section 9 in the reading optical axis direction. do. The depth of field can be approximately three times larger.

実施の形態2.
実施の形態2について、図13を用いて説明する。実施の形態1と共通している部分の説明は省略する場合がある。また、図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。実施の形態2に係る画像読取装置は、図13に示すように、特定光阻止部材8が、センサ素子4側の部分に対してロッドレンズ2側の部分の方が突出している部材(梁状の部材)である場合である。換言すると、特定光阻止部材8(梁状の部材)の高さa(主走査方向の長さa、又は、主走査方向へ突出した高さa)が、センサ素子4側の方がロッドレンズ2側の方よりも低いといえる。好ましくは、主走査方向と光軸方向とが交差する仮想断面における特定光阻止部材8の形状が、直角三角形である。この直角三角形の斜辺は厳密な意味での直線でなくてもよく、円弧状でもよい。なお、実施の形態1に係る画像読取装置の特定光阻止部材8は、主走査方向と光軸方向とが交差する仮想断面における特定光阻止部材8の形状が、矩形である。
Embodiment 2.
Embodiment 2 will be described using FIG. 13. Description of parts common to Embodiment 1 may be omitted. Further, in the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and detailed explanation thereof will be omitted. In the image reading device according to the second embodiment, as shown in FIG. ). In other words, the height a (length a in the main scanning direction or height a protruding in the main scanning direction) of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) is higher than the rod lens on the sensor element 4 side. It can be said that it is lower than the second side. Preferably, the shape of the specific light blocking member 8 in a virtual cross section where the main scanning direction and the optical axis direction intersect is a right triangle. The hypotenuse of this right triangle does not have to be a straight line in the strict sense, but may be an arc. Note that the specific light blocking member 8 of the image reading device according to the first embodiment has a rectangular shape in a virtual cross section where the main scanning direction and the optical axis direction intersect.

このような実施の形態2に係る画像読取装置の特定光阻止部材8を用いることで、特定光阻止部材8の外形である直角三角形の斜辺が光軸方向に対して傾いているため、特定光阻止部材8によるセンサ素子4側への光の反射をさらに抑制することができる。このため、実施の形態2に係る画像読取装置における、特定光阻止部材8(梁状の部材)の厚みd(光軸方向の長さd)、ピッチf(Pitch f、間隔f)、特定光阻止部材8を含むスリット板7の全体の主走査方向の長さt、特定光阻止部材8(梁状の部材)の高さa(主走査方向の長さa、又は、主走査方向へ突出した高さa)を実施の形態1に係る画像読取装置と同様にした場合、特定光阻止部材8(梁状の部材)の高さaがセンサ素子4側の方が短いため、より安定した被写界深度改善、画像品質の安定した画像読取装置が得られる。なお、実施の形態2に係る画像読取装置においても「a/f≧tan(θ)」の関係を満たすことが好ましい。 By using the specific light blocking member 8 of the image reading device according to the second embodiment, since the hypotenuse of the right triangle that is the outer shape of the specific light blocking member 8 is inclined with respect to the optical axis direction, specific light can be blocked. Reflection of light toward the sensor element 4 by the blocking member 8 can be further suppressed. Therefore, in the image reading device according to the second embodiment, the thickness d (length d in the optical axis direction) of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member), the pitch f (Pitch f, interval f), and the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) The entire length t of the slit plate 7 including the blocking member 8 in the main scanning direction, and the height a of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) (length a in the main scanning direction or protruding in the main scanning direction) When the height a) is the same as that of the image reading device according to the first embodiment, the height a of the specific light blocking member 8 (beam-shaped member) is shorter on the sensor element 4 side, so that the image reading device can be more stable. An image reading device with improved depth of field and stable image quality can be obtained. Note that the image reading device according to the second embodiment also preferably satisfies the relationship “a/f≧tan(θ)”.

以上のように、実施の形態1及び2に係る画像読取装置によれば、光路制限することで、低入射角で入射する光(特定光)がセンサ素子4側へ直接入射することを防止することで、光量の低下を抑えながら、被写界深度を拡大(被写界深度を改善)することができる。 As described above, according to the image reading apparatus according to the first and second embodiments, by restricting the optical path, light (specific light) that enters at a low incident angle is prevented from directly entering the sensor element 4 side. By doing so, it is possible to expand the depth of field (improve the depth of field) while suppressing a decrease in the amount of light.

一方、特許文献2で示されるようなロッドレンズ単体での被写界深度の改善では次のような課題が残る。すなわち、特許文献3で課題として示されているように読取対象物の深度方向位置変化に対して解像度、明るさの均一性確保が難しいという課題がある。さらに、特許文献2では、長尺のラインセンサを形成した場合、環境(特に、温度変動による熱膨張差によりレンズとセンサアレイの相対位置)が変化することにより明るさの分布が変化、事前に行われるシェーディング補正に関わらず照度、感度のムラが画像品質を低下させる。また、ロッドレンズ単体での被写界深度の改善では、レンズの独立性を担保するためにレンズとして機能する部分の領域を小さくせざるを得ず、画像形成に寄与する光量が低下し画像が暗くなる、もしくは必要以上に明るい照明を準備する必要があり、より高速な読み取り系を構成することが難しい。 On the other hand, in improving the depth of field using a single rod lens as shown in Patent Document 2, the following problems remain. That is, as shown in Patent Document 3, there is a problem in that it is difficult to ensure uniformity of resolution and brightness with respect to changes in the position of the object to be read in the depth direction. Furthermore, in Patent Document 2, when a long line sensor is formed, the brightness distribution changes due to changes in the environment (in particular, the relative position of the lens and sensor array due to differences in thermal expansion due to temperature fluctuations). Regardless of the shading correction performed, unevenness in illuminance and sensitivity degrades image quality. In addition, when improving the depth of field with a rod lens alone, the area of the part that functions as a lens must be made smaller in order to ensure the independence of the lens, which reduces the amount of light that contributes to image formation and distorts the image. It becomes dark, or it is necessary to prepare lighting that is brighter than necessary, making it difficult to configure a faster reading system.

特許文献3で示される技術では、特許文献2での媒体位置変化に伴う解像度、明るさの均一性は確保できる。しかし、特許文献3で示される技術では、特許文献2と比較してさらにレンズとして機能する部分の領域を小さくせざるを得ず、画像形成に寄与する光量が低下し画像が暗くなる、もしくは必要以上に明るい照明を準備する必要があり、より高速な読み取り系を構成することが難しい。また、特許文献2及び特許文献3で示される技術では、レンズの基本的な特性を変化させる必要があるため、検査用途などで要求される様々な動作距離(レンズ端から読み取り媒体までの距離)へ対応することが難しい。 The technique shown in Patent Document 3 can ensure the uniformity of resolution and brightness that accompanies changes in the medium position as in Patent Document 2. However, with the technology shown in Patent Document 3, compared to Patent Document 2, the area of the part that functions as a lens has to be made smaller, which reduces the amount of light that contributes to image formation and makes the image darker or unnecessary. It is necessary to prepare even brighter lighting, making it difficult to construct a faster reading system. In addition, with the technology shown in Patent Document 2 and Patent Document 3, it is necessary to change the basic characteristics of the lens, so various operating distances (distance from the lens end to the reading medium) required for inspection applications etc. It is difficult to respond to

実施の形態1及び2に係る画像読取装置は、特許文献1、2、3と異なり、レンズ体の基本的な特性を変えること必須とせずとも、被写界深度を拡大(被写界深度を改善)することが容易な画像読取装置に関するものである。 Unlike Patent Documents 1, 2, and 3, the image reading devices according to Embodiments 1 and 2 can expand the depth of field (increase the depth of field) without necessarily changing the basic characteristics of the lens body. The present invention relates to an image reading device that can be easily improved.

実施の形態3.
実施の形態3について、図14から図26を用いて説明する。実施の形態1及び2に係る画像読取装置で説明した側壁板6(スペーサ6)及び特定光阻止部材8の図示は省略するが、実施の形態3に係る画像読取装置に適用することができる。側壁板6(スペーサ6)及び特定光阻止部材8以外は、実施の形態3に係る画像読取装置と、実施の形態1及び2に係る画像読取装置とは、画像読取装置としての基本構成は同じであるため、説明を省略する。
Embodiment 3.
Embodiment 3 will be described using FIGS. 14 to 26. Although illustrations of the side wall plate 6 (spacer 6) and specific light blocking member 8 described in the image reading apparatus according to the first and second embodiments are omitted, they can be applied to the image reading apparatus according to the third embodiment. Other than the side wall plate 6 (spacer 6) and the specific light blocking member 8, the image reading device according to the third embodiment and the image reading devices according to the first and second embodiments have the same basic configuration as an image reading device. Therefore, the explanation will be omitted.

実施の形態3に係る画像読取装置において、図14、図15、図16に示す構造、図17及び図18に示す構造、図19及び図20に示す構造は、レンズ体2間に遮光壁(スリット板7)を設けるためにレンズ体アレイ1を形成する両側板である固定板13にレンズ体2と1対1で対応する位置決め構造である。これらは、高精度に位置決めされた構成で、光路制限することで、低入射角で入射する光(特定光)がセンサ素子4側へ直接入射することを防止することで、光量の低下を抑えながら、被写界深度を拡大(被写界深度を改善)することができる。 In the image reading device according to the third embodiment, the structures shown in FIGS. 14, 15, and 16, the structures shown in FIGS. 17 and 18, and the structures shown in FIGS. 19 and 20 have a light shielding wall ( In order to provide the slit plates 7), this positioning structure corresponds one-to-one to the fixed plates 13, which are both side plates forming the lens body array 1, with the lens bodies 2. These have a highly precisely positioned configuration, and by restricting the optical path, it prevents light that enters at a low angle of incidence (specific light) from directly entering the sensor element 4 side, thereby suppressing a decrease in light intensity. However, the depth of field can be expanded (improved).

図14から図20において、固定板13は、レンズ体2を主走査方向に沿って延びる二枚の間に挟んで、主走査方向に沿ってアレイ状にレンズ体2を配列してレンズ体アレイ1を構成させているものである。実施の形態1で説明したように、レンズ体2と固定板13との間には、封止樹脂(固定樹脂)が充填されている。重なり防止部であるスリット部5は、副走査方向に延在して空間を区切り、主走査方向に配列された複数のスリット板7を備え、スリット板7は、固定板13に固定されている。複数のスリット板7は、副走査方向に延在して空間を区切り、主走査方向に配列され、主走査方向に沿ってアレイ状に複数配列された空間が、レンズ体と一対一で対応して形成されているものを図示している。スリット部5は、レンズ体アレイ1側へ延びた固定脚14を有し、固定脚14が固定板13と接触している。固定板13は、固定脚14と嵌合する嵌合部15を有している。 In FIGS. 14 to 20, the fixing plate 13 sandwiches the lens bodies 2 between two sheets extending along the main scanning direction, and arranges the lens bodies 2 in an array along the main scanning direction to form a lens body array. 1. As described in the first embodiment, a sealing resin (fixing resin) is filled between the lens body 2 and the fixing plate 13. The slit section 5, which is an overlap prevention section, extends in the sub-scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates 7 arranged in the main scanning direction, and the slit plates 7 are fixed to the fixed plate 13. . The plurality of slit plates 7 extend in the sub-scanning direction to partition spaces, and are arranged in the main-scanning direction, so that the plurality of spaces arranged in an array along the main-scanning direction correspond one-to-one with the lens body 2 . The figure shows what is formed. The slit portion 5 has a fixed leg 14 extending toward the lens body array 1 side, and the fixed leg 14 is in contact with the fixed plate 13. The fixed plate 13 has a fitting part 15 that fits into the fixed leg 14.

図14、図15、図16に示すように、嵌合部15は、レンズ体アレイ1の光軸(光軸方向が、円筒方向又は焦点深度方向(被写界深度方向)と一致している)に沿って形成された複数の溝16である。又は、図17及び図18に示すように、嵌合部15は、レンズ体アレイ1の光軸に沿って固定脚14が挿入された複数の孔17である。さらに、図19及び図20に示すように、二枚の固定板13が、主走査方向において線対称の形状で、ジグザグ状に主走査方向に沿って延び、副走査方向において距離が他の部分よりも短い溝18がそれぞれ嵌合部15としてもよい。この場合、図示しているように、二枚の固定板13は、溝18と溝18と間においてレンズ体2が固定されている。嵌合部15は、主走査方向に沿って複数形成された構造であるといえる。図19及び図20に示す固定板13の材質については後述する。 As shown in FIG. 14, FIG. 15, and FIG. ) are formed along the grooves 16. Alternatively, as shown in FIGS. 17 and 18, the fitting portion 15 is a plurality of holes 17 into which the fixed legs 14 are inserted along the optical axis of the lens array 1. Furthermore, as shown in FIGS. 19 and 20, the two fixing plates 13 have a line-symmetrical shape in the main scanning direction, extend in a zigzag shape along the main scanning direction, and are separated from each other by a distance in the sub-scanning direction. The fitting portions 15 may be grooves 18 that are shorter than the above. In this case, as shown in the figure, the lens body 2 is fixed between the grooves 18 of the two fixing plates 13 . It can be said that the fitting portions 15 have a structure in which a plurality of fitting portions 15 are formed along the main scanning direction. The material of the fixing plate 13 shown in FIGS. 19 and 20 will be described later.

図14(A)は、光軸方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図14(B)は、副走査方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図14はスリット板7の装着前のレンズ体アレイ1を示している。寸法の単位はmmである。図15は、図14に示すレンズ体アレイ1に複数のスリット板7を固定した状態の図である。図16(A)は、光軸方向からレンズ体アレイ1及びスリット板7を見た図である。図16(B)は、副走査方向からレンズ体アレイ1及びスリット板7を見た図である。 FIG. 14(A) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the optical axis direction. FIG. 14(B) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the sub-scanning direction. FIG. 14 shows the lens body array 1 before the slit plate 7 is attached. The unit of dimension is mm. FIG. 15 is a diagram showing a state in which a plurality of slit plates 7 are fixed to the lens body array 1 shown in FIG. 14. FIG. 16(A) is a diagram of the lens array 1 and the slit plate 7 viewed from the optical axis direction. FIG. 16(B) is a diagram of the lens array 1 and the slit plate 7 viewed from the sub-scanning direction.

図14、図15、図16に示す構造は、レンズ体アレイ1の位置決め構造として、レンズ体アレイ1を挟み込み保持するための側板である固定板13に対して隣り合うレンズ体の切片の延長に中心を持ち、レンズ体の円筒方向(光軸方向)に平行な溝16を設け、固定脚14と嵌め合うことで、スリット部5(スリット板7)の位置決めと直立性を確保している。 The structure shown in FIGS. 14, 15, and 16 is an extension of the section of the lens body 2 adjacent to the fixing plate 13, which is a side plate for sandwiching and holding the lens body array 1, as a positioning structure for the lens body array 1 . A groove 16 centered on the lens body 2 and parallel to the cylindrical direction (optical axis direction) is provided, and by fitting with the fixed leg 14, the positioning and uprightness of the slit portion 5 (slit plate 7) are ensured. There is.

図17(A)は、光軸方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図17(B)は、副走査方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図17(B)は、孔17(嵌合部15)は透視状態のため点線で示している。図17はスリット板7の装着前のレンズ体アレイ1を示している。図18は、図17に示すレンズ体アレイ1に複数のスリット板7を固定するために、固定脚14を孔17(嵌合部15)へ挿入(嵌合)しようとしている状態の図である。 FIG. 17(A) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the optical axis direction. FIG. 17(B) is a diagram of the lens array 1 viewed from the sub-scanning direction. In FIG. 17(B), the hole 17 (fitting portion 15) is shown in a dotted line because it is in a transparent state. FIG. 17 shows the lens body array 1 before the slit plate 7 is attached. FIG. 18 is a diagram showing a state in which the fixing leg 14 is about to be inserted (fitted) into the hole 17 (fitting portion 15) in order to fix the plurality of slit plates 7 to the lens body array 1 shown in FIG. 17. .

図17及び図18に示す構造は、レンズ体アレイ1の位置決め構造として、レンズ体アレイ1を挟み込み保持するための側板である固定板13に対して隣り合うレンズ体の切片の延長に中心を持ち、レンズ体の円筒方向(光軸方向)に深さを持つ孔17を設け、固定脚14と嵌め合うことで、スリット部5(スリット板7)の位置決めと直立性を確保している。このときの固定脚14は、孔17に挿入可能な形である。 The structure shown in FIGS. 17 and 18 is a positioning structure for the lens body array 1, and the center is located at the extension of the section of the lens body 2 adjacent to the fixing plate 13, which is a side plate for sandwiching and holding the lens body array 1. A hole 17 having a depth in the cylindrical direction (optical axis direction) of the lens body 2 is provided, and by fitting with the fixed leg 14, the positioning and uprightness of the slit portion 5 (slit plate 7) are ensured. . The fixed leg 14 at this time has a shape that can be inserted into the hole 17.

図19(A)は、光軸方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図19(B)は、副走査方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図19はスリット板7の装着前のレンズ体アレイ1を示している。図20は、図19に示すレンズ体アレイ1に複数のスリット板7を固定するために、固定脚14を溝18(嵌合部15)へ挿入(嵌合)しようとしている状態の図である。 FIG. 19(A) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the optical axis direction. FIG. 19(B) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the sub-scanning direction. FIG. 19 shows the lens body array 1 before the slit plate 7 is attached. FIG. 20 is a diagram showing a state in which the fixing leg 14 is about to be inserted (fitted) into the groove 18 (fitting portion 15) in order to fix the plurality of slit plates 7 to the lens body array 1 shown in FIG. 19. .

図19及び図20に示す構造は、レンズ体アレイ1の位置決め構造として、レンズ体アレイ1を挟み込み保持するための側板である固定板13に対して隣り合うレンズ体の切片の延長に中心を持ち、レンズ体の円筒方向(光軸方向)に平行な溝18を設けている。溝18は、二枚の側板である固定板13が、主走査方向において線対称の形状で、ジグザグ状に主走査方向に沿って延び、副走査方向において距離が他の部分よりも短い部分である。このようにして、溝18と固定脚14と嵌め合うことで、スリット部5(スリット板7)の位置決めと直立性を確保している。 The structure shown in FIGS. 19 and 20 is a positioning structure for the lens body array 1, and the center is located at the extension of the section of the lens body 2 adjacent to the fixing plate 13, which is a side plate for sandwiching and holding the lens body array 1. A groove 18 parallel to the cylindrical direction (optical axis direction) of the lens body 2 is provided. The groove 18 is a part where the fixed plate 13, which is the two side plates, has a line-symmetrical shape in the main scanning direction, extends in a zigzag shape along the main scanning direction, and has a shorter distance in the sub-scanning direction than other parts. be. In this way, by fitting the groove 18 and the fixed leg 14, the positioning and uprightness of the slit portion 5 (slit plate 7) are ensured.

これまで、固定脚14は、スリット板7に形成されている場合を説明してきたが、固定脚14は、実施の形態1及び2で説明した側壁板6(スペーサ6)に形成されていてもよい。側壁板6に固定脚14が形成されている場合、スリット板7は、側壁板6を介して固定板13に固定されている。もちろん、スリット板7及び側壁板6の両方に固定脚14が形成されていてもよい。つまり、固定脚14は、スリット板7又は側壁板6の少なくとも一方に形成されておればよい。また、固定脚14もスリット部5の一部のため、表面が黒色の面であってもよい。特に、少なくとも前記スリット板と連続する固定脚14の面が黒色である。例えば、黒色の面は、黒色ベルベット状面である。 Up to now, the case has been explained in which the fixed legs 14 are formed on the slit plate 7, but the fixed legs 14 may also be formed on the side wall plate 6 (spacer 6) described in Embodiments 1 and 2. good. When the fixed legs 14 are formed on the side wall plate 6, the slit plate 7 is fixed to the fixed plate 13 via the side wall plate 6. Of course, the fixed legs 14 may be formed on both the slit plate 7 and the side wall plate 6. In other words, the fixed legs 14 only need to be formed on at least one of the slit plate 7 or the side wall plate 6. Further, since the fixed leg 14 is also a part of the slit portion 5, the surface may be a black surface. In particular, at least the surface of the fixed leg 14 that is continuous with the slit plate is black. For example, the black surface is a black velvety surface.

実施の形態3に係る画像読取装置は、図14、図15、図16に示す構造、図17及び図18に示す構造、図19及び図20に示す構造であることから、スリット部5(スリット板7又は側壁板6の少なくとも一方)に形成された固定脚14を、固定板13に固定することで、スリット部5のスリット板7の位置精度を高く、スリット板7を設置することができる。 Since the image reading device according to the third embodiment has the structures shown in FIGS. 14, 15, and 16, the structure shown in FIGS. 17 and 18, and the structure shown in FIGS. 19 and 20, the slit portion 5 (slit By fixing the fixing leg 14 formed on at least one of the plate 7 or the side wall plate 6 to the fixing plate 13, the slit plate 7 can be installed with high positional accuracy of the slit plate 7 of the slit part 5. .

図21、図22、図23は、画像読取装置の位置ずれを示す図である。図21は、横軸がレンズ体2ピッチ、縦軸は頻度である。図22は、光軸方向からレンズ体アレイ1を見た図である。寸法の単位はmmである。図23は、光軸方向からレンズ体アレイ1及びスリット板7を見た図である。レンズ体アレイ1においてレンズ体2のピッチばらつきが、図21、図22に示すようにレンズ体2個体間で、個体平均値の分布として±5μm程度、同一レンズ体アレイ1内でもレンズ体2ピッチの分布は、±10μm程度ある。単一ピッチで形成したスリット板7群では、ピッチずれが累積することで、図23に示すように個々のレンズ体2間での光路分離が正しくできなくなる部分が発生することでセンサ素子アレイ3の全長での均一な画像が得られなくなる場合がある。 FIG. 21, FIG. 22, and FIG. 23 are diagrams showing the positional deviation of the image reading device. In FIG. 21, the horizontal axis represents the pitch of two lens bodies, and the vertical axis represents the frequency. FIG. 22 is a diagram of the lens body array 1 viewed from the optical axis direction. The unit of dimension is mm. FIG. 23 is a diagram of the lens array 1 and the slit plate 7 viewed from the optical axis direction. As shown in FIGS. 21 and 22, the pitch variation of the lens bodies 2 in the lens body array 1 is about ±5 μm as a distribution of the individual average value, and even within the same lens body array 1, the pitch variation of the lens bodies 2 is about ±5 μm. The distribution is about ±10 μm. In the 7 groups of slit plates formed with a single pitch, the accumulation of pitch deviations creates a portion where the optical path separation between the individual lens bodies 2 cannot be performed correctly, as shown in FIG. It may become impossible to obtain a uniform image over the entire length.

このような、センサ素子アレイ3の全長での均一な画像が得られなくなることを防止するために、レンズ体アレイ1の側板(固定板13)への加工において、総読み取り長におけるレンズ体2数と寸法の計測を行い、平均ピッチを算出しレンズ体アレイ1個体間でのレンズ体2間でレンズピッチばらつきの影響を除去する。そして、始点の決めを行った後、当該レンズ体アレイ2の平均ピッチで等間隔に嵌合部15(溝16、孔17、溝18)群を形成する。このように、嵌合部15群を形成することで、スリット板7の中心位置がレンズ体2間から、レンズ体2の配置のばらつきの大きさ以上のずれを防止できる。 In order to prevent a uniform image from being obtained over the entire length of the sensor element array 3, in processing the side plate (fixing plate 13) of the lens body array 1, the number of lens bodies 2 in the total reading length is reduced. The dimensions are measured, the average pitch is calculated, and the influence of lens pitch variations between the two lens bodies in one lens body array is removed. After determining the starting point, a group of fitting portions 15 (grooves 16, holes 17, and grooves 18) are formed at equal intervals at an average pitch of the lens body array 2. By forming the group of fitting portions 15 in this way, it is possible to prevent the center position of the slit plate 7 from shifting from between the lens bodies 2 by an amount greater than the variation in the arrangement of the lens bodies 2.

レンズ体2の配置のばらつきの防止より0.1mm厚みの理想配置(双方のレンズ体2に0.05mmずつスリット板7が重なる)に対して、最大±0.03mmのずれで嵌合部15(溝16、孔17、溝18)を形成することができる。より精度を求める場合には嵌合部15(溝16、孔17、溝18)形成時にカメラなどの画像装置でレンズ体2の位置を認識し、嵌合部15の位置合わせを行えばよい。 In order to prevent variations in the arrangement of the lens bodies 2, the fitting portion 15 may be misaligned by a maximum of ±0.03 mm with respect to the ideal arrangement with a thickness of 0.1 mm (the slit plates 7 overlap each lens body 2 by 0.05 mm). (Groove 16, hole 17, groove 18) can be formed. If more precision is desired, the position of the lens body 2 may be recognized using an imaging device such as a camera when forming the fitting portion 15 (groove 16, hole 17, groove 18), and the fitting portion 15 may be aligned.

また、実施の形態3に係る画像読取装置において、スリット板7は強度を確保しながら厚みを薄くし、レンズ体2の開口率を大きくするために0.1mm厚のステンレス板を幅4.0mm、スリット板7の高さ(光軸方向の高さ)10mm、嵌合部15の長さ5mmで嵌め込み形状し、その両面に前述の黒面、つまり、黒化、低反射処理を行う。具体的には、材質がステンレスのため、ステンレス表面をサンドブラストで梨地処理し、その上で光低反射の黒メッキを行うことで形成する。さらに、レンズ体アレイ1へのスリット板7の形成は、レンズ体アレイ1の孔や側面の溝である嵌合部15にスリット板7(固定脚14)を嵌め込み、嵌め込み部(嵌合部)に対して、接着剤を塗布することで固定している。 Further, in the image reading device according to the third embodiment, the slit plate 7 is made thinner while ensuring strength, and in order to increase the aperture ratio of the lens body 2, a 0.1 mm thick stainless steel plate is made into a 4.0 mm wide stainless steel plate. , the height of the slit plate 7 (height in the optical axis direction) is 10 mm, and the length of the fitting part 15 is 5 mm. Specifically, since the material is stainless steel, the stainless steel surface is sandblasted to give it a satin finish, and then black plating with low light reflection is applied. Furthermore, the formation of the slit plate 7 in the lens body array 1 is achieved by fitting the slit plate 7 (fixed leg 14) into the fitting part 15, which is a hole or groove on the side surface of the lens body array 1, and forming the fitting part (fitting part). It is fixed by applying adhesive.

このようすることで、実施の形態3に係る画像読取装置において、スリット板7部分の占有容積を小さくでき(スリット板7部分の幅方向寸法を小さくできる)、従来のセンサモジュール機構を大きく変更することなく組み立てが可能となる。また、スリット板7間の繋ぎ部分(レンズ体アレイ2の主走査方向のスリット板7の保持部)の構造物である側壁板6(スペーサ6)が無くても、スリット板7が自立できるので、出射光の近接反射影響を排除することも容易である。 By doing this, in the image reading device according to the third embodiment, the volume occupied by the slit plate 7 portion can be reduced (the width direction dimension of the slit plate 7 portion can be reduced), and the conventional sensor module mechanism is significantly changed. It can be assembled without any hassle. Furthermore, the slit plates 7 can stand on their own even without the side wall plate 6 (spacer 6), which is a structure that connects the slit plates 7 (the holding part of the slit plates 7 in the main scanning direction of the lens array 2). , it is also easy to eliminate the influence of proximity reflection of the emitted light.

図24は、実施の形態3に係る画像読取装置の被写界深度に関するデータを示すグラフである。横軸は焦点位置を示しており、縦軸は解像度(MTF)を示している。破線は、スリット板7なしのレンズ体アレイ1のデータで、実線は、スリット板7ありのレンズ体アレイ1のデータ、すなわち実施の形態3に係る画像読取装置のデータである。それぞれ三つのサンプルをプロットしている。詳しくは、実施の形態3に係る画像読取装置の構成における、被写界深度を図24の三つの実線に示す。図24の三つの破線で示す従来のレンズ体2の被写界深度に対してピークでの解像度は若干低下しているが、読み取り光軸方向への読み取り媒体位置変動に対しては大きく改善していることが判り被写界深度として約3倍の領域を得ることができていることが分かる。 FIG. 24 is a graph showing data regarding the depth of field of the image reading device according to the third embodiment. The horizontal axis shows the focal position, and the vertical axis shows the resolution (MTF). The broken line is the data of the lens body array 1 without the slit plate 7, and the solid line is the data of the lens body array 1 with the slit plate 7, that is, the data of the image reading device according to the third embodiment. Three samples are plotted for each. Specifically, the depth of field in the configuration of the image reading device according to the third embodiment is shown by three solid lines in FIG. Although the resolution at the peak is slightly lower than the depth of field of the conventional lens body 2 shown by the three broken lines in FIG. It can be seen that the depth of field can be approximately three times larger.

これまでは、スリット板7の幅をレンズ体アレイ1幅とほぼ同じ4.0mmとしたが、スリット板7の幅は、遮光する部分はレンズ体2の直径と同じ幅があればよく、組み込む機構に合わせて変化させても同様の効果を得ることが可能である。スリット板7のベース基材としてステンレス板を使用して強度確保を行ってもよいが、スリット板7の材質には、加工性と取り付け形状作成の容易な樹脂を用い、表面に低反射処理を行ってもよい。さらに、スリット板7の厚みを素材入手性から0.1mmとしたが、スリット板7の形状安定性を担保できるという条件付きで薄いほど、レンズ体アレイ1から出射される光の制限領域が減ることで光学系としての明るさの低下が軽減可能となる。 Up to now, the width of the slit plate 7 has been set to 4.0 mm, which is almost the same as the width of the lens body array 1, but the width of the slit plate 7 only needs to be the same width as the diameter of the lens body 2 in the light-shielding part, and A similar effect can be obtained by changing it according to the mechanism. A stainless steel plate may be used as the base material of the slit plate 7 to ensure strength, but the material of the slit plate 7 is a resin that is easy to process and create an attachment shape, and the surface is treated with low reflection treatment. You may go. Furthermore, the thickness of the slit plate 7 was set to 0.1 mm due to material availability, but with the condition that the shape stability of the slit plate 7 can be ensured, the thinner the slit plate 7, the smaller the restricted area of light emitted from the lens body array 1. This makes it possible to reduce the reduction in brightness of the optical system.

図17及び図18に示すように、実施の形態3に係る画像読み取り装置の嵌合部15が孔17の場合、レンズ体アレイ1の側板の両側面、隣接するレンズ体2間の接線位置に所定径の孔17列を形成することになる。これらの孔17列に対して、表面を黒化、低反射処理を行ったスリット板7群を嵌め込むことでレンズ体2と1対1の位置関係を持つスリット板群を形成した。レンズ体アレイ1はレンズ面に対して、レンズ体2が垂直に配置されているためレンズ体アレイ1側板(固定板13)に形成する孔17列は、レンズ面に対して垂直方向に形成すればよい。 As shown in FIGS. 17 and 18, when the fitting portion 15 of the image reading device according to the third embodiment is a hole 17, a hole 17 is formed on both sides of the side plate of the lens body array 1, and at a tangential position between adjacent lens bodies 2. Seventeen rows of holes with a predetermined diameter are formed. By fitting seven groups of slit plates whose surfaces were blackened and subjected to low reflection treatment into these 17 rows of holes, seven groups of slit plates having a one-to-one positional relationship with the lens body 2 were formed. Since the lens bodies 2 of the lens body array 1 are arranged perpendicularly to the lens surface, the 17 rows of holes formed in the side plate (fixing plate 13) of the lens body array 1 must be formed in a direction perpendicular to the lens surface. Bye.

今回、スリット板7の厚み0.2mmに対して、0.2mm径、深さ5mmでレンズ光出射面側の両側板に孔17列を形成し、隣接するレンズ体2間に位置合わせ、固定することでレンズ体2とスリット板7が1対1で所定位置になるようにした。このとき、スリット板7を固定するための孔17の径はレンズ体アレイの側板(固定板13)の厚みに対して、強度維持が可能な厚みが残ればよい。例えば、側板(固定板13)の厚み凡そ1.9mmに対して0.2mmΦの径とした。レンズ体アレイの側板(固定板13)の凡そ1/2以下の程度まで大きくすることが可能である。 This time, for the thickness of the slit plate 7 of 0.2 mm, 17 rows of holes with a diameter of 0.2 mm and a depth of 5 mm were formed on both sides of the lens light exit surface side, and aligned and fixed between the adjacent lens bodies 2. By doing so, the lens body 2 and the slit plate 7 were placed in a predetermined position on a one-to-one basis. At this time, the diameter of the hole 17 for fixing the slit plate 7 is sufficient as long as it remains thick enough to maintain strength with respect to the thickness of the side plate (fixing plate 13) of the lens array 1 . For example, when the thickness of the side plate (fixed plate 13) is approximately 1.9 mm, the diameter is set to 0.2 mmΦ. It is possible to increase the size to approximately 1/2 or less of the side plate (fixing plate 13) of the lens body array 1 .

このように、実施の形態3に係る画像読み取り装置の嵌合部15は、レンズ体アレイ1の側板である固定板13に加工を行うことで、スリット部5(スリット板7群)の位置決めと設置が可能な構造である。これらの構造は、レンズ系自体の占有断面積を大きくせず、従来の画像読取装置の機構部分を大きく変更することなく被写界深度の改善のための機構を設けることができる。 In this way, the fitting portion 15 of the image reading device according to the third embodiment is able to position the slit portion 5 (slit plate 7 group) by processing the fixing plate 13, which is the side plate of the lens array 1. The structure allows for installation. These structures can provide a mechanism for improving the depth of field without increasing the cross-sectional area occupied by the lens system itself and without significantly changing the mechanical parts of conventional image reading devices.

なお、レンズ体アレイ1における、レンズ体2が主走査方向に沿ってアレイ状に配列され、主走査方向に沿って延びる二枚の固定板13の間にレンズ体2が挟まれた構成には、固定板13がレンズ体アレイ1を構成する者ではなく、レンズ体アレイ1の外部に形成されるものであってもよい。但し、この構造であっても、レンズ体2は、二枚の固定板13に挟まれていると表現できることはいうまでもない。つまり、レンズ体アレイ1は、固定板13と一体でも別体(別部品)でもよい。 Note that in the lens body array 1, the lens bodies 2 are arranged in an array along the main scanning direction, and the lens bodies 2 are sandwiched between two fixed plates 13 extending along the main scanning direction. However, the fixing plate 13 may be formed outside the lens array 1 instead of forming the lens array 1 . However, even with this structure, it goes without saying that the lens body 2 can be expressed as being sandwiched between two fixing plates 13. That is, the lens body array 1 may be integrated with the fixed plate 13 or may be a separate body (separate component).

レンズ体アレイ1と固定板13とが一体の場合、嵌合部15を設けるために、レンズ体アレイ1への加工が必要となり、加工に関わる時間および加工精度が要求され、製造コストが比較的高くなる可能性もある。そこで、レンズ体アレイ1と固定板13とが別体の場合を考慮した構造として次の構成でのスリット部5(スリット板7群)の位置決め、取り付けを検討した。図25及び図26を用いて説明する。図25及び図26において、固定板13は、レンズ体アレイ1と別体のゴム板13である。溝16は、レンズ体アレイ1の光軸(光軸方向が、円筒方向又は焦点深度方向(被写界深度方向)と一致している)に沿って、ゴム板13(固定板13)に形成されたものである。接着層19は、両面テープなどの接着剤の層である。 When the lens body array 1 and the fixing plate 13 are integrated, the lens body array 1 needs to be processed in order to provide the fitting part 15, which requires time and processing precision, and the manufacturing cost is relatively low. There is a possibility that it will be higher. Therefore, we considered the positioning and attachment of the slit portion 5 (slit plate 7 group) in the following configuration as a structure that takes into consideration the case where the lens body array 1 and the fixing plate 13 are separate bodies. This will be explained using FIGS. 25 and 26. In FIGS. 25 and 26, the fixing plate 13 is a rubber plate 13 that is separate from the lens body array 1. The groove 16 is formed in the rubber plate 13 (fixed plate 13) along the optical axis of the lens body array 1 (the optical axis direction coincides with the cylindrical direction or the depth of focus direction (depth of field direction)). It is what was done. The adhesive layer 19 is a layer of adhesive such as double-sided tape.

図25(A)は、光軸方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図25(B)は、副走査方向からレンズ体アレイ1を見た図である。図25はスリット板7の装着前のレンズ体アレイ1を示している。寸法の単位はmmである。図26は、図25に示すレンズ体アレイ1に複数のスリット板7を固定するために、固定脚14を溝16(嵌合部15)へ挿入(嵌合)しようとしている状態の図である。図26では位置関係が分かりやすくなるように、一方の固定板13(ゴム板13)、接着層19、レンズ体2の側板については、端部が、接着層19によって、固定板13(ゴム板13)とレンズ体2の側板とが接着前で、互いが離れた状態を仮想的に示している。 FIG. 25(A) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the optical axis direction. FIG. 25(B) is a diagram of the lens body array 1 viewed from the sub-scanning direction. FIG. 25 shows the lens body array 1 before the slit plate 7 is attached. The unit of dimension is mm. FIG. 26 is a diagram showing a state in which the fixing leg 14 is about to be inserted (fitted) into the groove 16 (fitting portion 15) in order to fix the plurality of slit plates 7 to the lens body array 1 shown in FIG. 25. . In FIG. 26, in order to make the positional relationship easier to understand, the ends of one fixing plate 13 (rubber plate 13), the adhesive layer 19, and the side plate of the lens body 2 are connected by the adhesive layer 19. 13) and the side plate of the lens body 2 are shown hypothetically separated from each other before being bonded.

図25及び図26に示す実施の形態3に係る画像読み取り装置の嵌合部15は、レンズ体アレイ1と別体のゴム板13である固定板13に形成されている。組み合立て方を説明する。まず、レンズ体アレイ1とは別にレンズ体2の配列ピッチの統計上の最小値のピッチでスリット板7と同じ幅を持つ溝16を必要数だけ並行配置した薄いゴム板13を成形で形成する。次に、隣接レンズ体2間にゴム板13の溝16が位置するように、接着層19で接着し、レンズ体アレイ1の反対面にも同様に処理を行う。 A fitting portion 15 of the image reading device according to the third embodiment shown in FIGS. 25 and 26 is formed on a fixing plate 13 that is a rubber plate 13 separate from the lens body array 1. Explain how to assemble it. First, apart from the lens body array 1, a thin rubber plate 13 is formed by molding, on which the necessary number of grooves 16 having the same width as the slit plate 7 are arranged in parallel at a pitch that is the statistically minimum value of the arrangement pitch of the lens bodies 2. . Next, the adjacent lens bodies 2 are bonded together using an adhesive layer 19 so that the grooves 16 of the rubber plate 13 are located between them, and the opposite surface of the lens body array 1 is similarly treated.

ゴム板13の溝16のピッチは、レンズ体2間のピッチよりも小さくすることにより、レンズ体アレイ1の片端で溝16の位置を合わせてレンズ体アレイ1とゴム板13を固定する。そして、レンズ体アレイ1とゴム板13との貼り付けの際に溝16の位置とレンズ体2の位置が合うようにゴム板13を伸展させて貼り合わせることで、レンズ体アレイ1全長におけるレンズ体2の位置と溝16の位置の調整を行う。この操作を反対面でも行うことでスリット板7をレンズ体2の間の所定位置に配置固定できるように加工を行うことがきる。もちろん、ゴム板13の厚みを適切に選択できれば、ゴム板13に図17及び図18に示す孔17を溝16に代えて形成してもよいし、二枚のゴム板13が、主走査方向において線対称の形状で、ジグザグ状に主走査方向に沿って延び、副走査方向において距離が他の部分よりも短い溝18が嵌合部15としてもよい。 By making the pitch of the grooves 16 of the rubber plate 13 smaller than the pitch between the lens bodies 2, the lens body array 1 and the rubber plate 13 are fixed by aligning the grooves 16 at one end of the lens body array 1. When attaching the lens body array 1 and the rubber plate 13, the rubber plate 13 is stretched so that the position of the groove 16 matches the position of the lens body 2, and the rubber plate 13 is pasted together. The position of the body 2 and the position of the groove 16 are adjusted. By performing this operation on the opposite side, processing can be performed so that the slit plate 7 can be placed and fixed at a predetermined position between the lens bodies 2. Of course, if the thickness of the rubber plate 13 can be selected appropriately, the holes 17 shown in FIGS. 17 and 18 may be formed in the rubber plate 13 instead of the grooves 16, or the two rubber plates 13 The fitting portion 15 may be a groove 18 having a line-symmetrical shape, extending in a zigzag shape along the main scanning direction, and having a shorter distance than other portions in the sub-scanning direction.

これらのゴム板13に形成した嵌合部15にスリット部5(スリット板7又は側壁板6)を差し込んでいくことでスリット板7の位置決めと保持を行うことができる。この際、溝加工されたゴム板13はゴム成型で加工可能であることより、成形後の伸展性として全長で5%程度の長さ変化を確保できれば、レンズ体2の位置と嵌合部15の位置の位置合わせが可能となるとともに、別部品として生産可能であるためコスト的にメリットが発生する。 By inserting the slit portion 5 (slit plate 7 or side wall plate 6) into the fitting portions 15 formed on these rubber plates 13, the slit plate 7 can be positioned and held. At this time, since the grooved rubber plate 13 can be processed by rubber molding, if a length change of about 5% in the total length can be secured as extensibility after molding, the position of the lens body 2 and the fitting part 15 can be adjusted. It is possible to align the positions of the parts, and since it can be produced as a separate part, there is a cost advantage.

これまでは、後加工で、レンズ体アレイ1にスリット部5(スリット板7)を取り付けるために好適な構成を説明してきたが、実施の形態3に係る画像読取装置は、これに限るものではない。さらに異なるスリット部5(スリット板7)の位置決めを説明する。レンズ体アレイ1はFRP(Fiber Reinforced Plastics)平板の上にレンズ体2を平行に密着配置し、2枚のFRP板で挟み込み接着固定を行うことで製造されている。レンズ体アレイ1と一体に固定板13を形成する場合は、FRP板が固定板13に相当する。配列の際にレンズ系のばらつきやロッドのゆがみ、傾きなどが発生することとレンズの配置基準がレンズアレイの配列両端のみであるため、個々のレンズ体2の位置を後工程で把握することは難しかった。 Up to now, a configuration suitable for attaching the slit portion 5 (slit plate 7) to the lens body array 1 in post-processing has been described, but the image reading device according to the third embodiment is not limited to this. do not have. Further, different positioning of the slit portion 5 (slit plate 7) will be explained. The lens body array 1 is manufactured by closely arranging the lens bodies 2 in parallel on an FRP (Fiber Reinforced Plastics) flat plate, and sandwiching and adhesively fixing the lens bodies 2 between two FRP plates. When the fixing plate 13 is formed integrally with the lens body array 1, the FRP plate corresponds to the fixing plate 13. Because variations in the lens system, distortion and inclination of the rods occur during arrangement, and because the reference for lens arrangement is only at both ends of the arrangement of the lens array, it is difficult to grasp the position of each lens body 2 in the subsequent process. was difficult.

そこで、レンズ体2を配置する側板に対してあらかじめレンズ体2を配置するための構造を設け、さらに、反対面に対になるレンズ間の位置を示す構造を設けたFRP板を用いることでレンズ体アレイ1自体にレンズ体2とレンズ体2との間の位置を示す構造とすればよい。これに好適なものが、図19及び図20に示す二枚の固定板13(FRP板)が、主走査方向において線対称の形状で、ジグザグ状に主走査方向に沿って延び、副走査方向において距離が他の部分よりも短い溝18が嵌合部15である。溝18と溝18と間においてレンズ体2が固定されている。 Therefore, by providing a structure in advance for arranging the lens body 2 on the side plate on which the lens body 2 is placed, and furthermore using an FRP board with a structure indicating the position between the paired lenses on the opposite side, the lens The structure may be such that the position between the lens bodies 2 is indicated on the body array 1 itself. What is suitable for this purpose is that the two fixed plates 13 (FRP plates) shown in FIGS. 19 and 20 have a line-symmetrical shape in the main scanning direction, extend in a zigzag shape along the main scanning direction, and extend in the sub-scanning direction. The groove 18 whose distance is shorter than other parts is the fitting part 15 . The lens body 2 is fixed between the grooves 18.

具体的には、FRP板のレンズ体2固定側に、レンズ体2素線直径に合わせたピッチで側板レンズ保持側に断面が三角形状でレンズ体2側面と接することで、保持する突起列の構造を形成、FRP板の反対面にレンズ固定突起列と1/2ピッチずらした位置にレンズ体2配列位置を示す構造(例えば三角凹形状)を設ける。この側板二枚でレンズ体アレイ1を形成する。このようにすることで図19に示すようにレンズ径や配列ゆがみに関係なくレンズ体2位置が側板に対して決定され、レンズ体アレイ1の外側面形状のみで、図20に示すように遮光壁(スリット板7)位置の決定と設置が可能となる。 Specifically, the lens body 2 fixing side of the FRP plate has a triangular cross section on the side plate lens holding side at a pitch that matches the diameter of the lens body 2 element wire diameter, and the protrusion row to be held is attached to the lens body 2 side surface. A structure (for example, a triangular concave shape) indicating the lens body 2 arrangement position is provided on the opposite surface of the FRP board at a position shifted by 1/2 pitch from the lens fixing protrusion row. A lens body array 1 is formed by these two side plates. By doing this, as shown in FIG. 19, the position of the lens body 2 is determined with respect to the side plate regardless of the lens diameter or arrangement distortion, and the position of the lens body 2 is determined with respect to the side plate, as shown in FIG. 20. The position of the wall (slit plate 7) can be determined and installed.

この図19及び図20に示す固定板13をFRP板で形成する場合、FRP板の成型時に一括形成しても良いし、母材のFRP板に対して後付けで成形もしくは別部品の接着を行っても良い。固定板13をこのような構造とすることで、レンズ位置精度の向上と側板の凹部分に遮光板を設置、固定することが可能となり、光学特性の改善を図りながら、作業性も改善可能となる。 When the fixing plate 13 shown in FIGS. 19 and 20 is formed from an FRP board, it may be formed all at once when the FRP board is molded, or it may be formed afterward or a separate part may be bonded to the base FRP board. It's okay. By making the fixing plate 13 have such a structure, it becomes possible to improve the lens position accuracy and install and fix the light shielding plate in the recessed part of the side plate, and it is possible to improve the workability while improving the optical characteristics. Become.

このように、実施の形態3に係る画像読取装置は、レンズ体アレイ1において、レンズ体2を保持するための側板(固定板13)にレンズ体2の位置決めを行う構造を設けると共に、側板の反対面にレンズ体2の位置決め構造に対応した位置決め構造を形成しているといえる。また、1列に配列したレンズ体2を2枚の側板(固定板13)で、固定した構造を持つレンズ体アレイ1において、側板(固定板13)のレンズ固定面にレンズ位置を固定するためのレンズ直径の1/3以下の高さを持ちレンズ体2の側面と接触するようにレンズピッチで配列した固定構造を持ち、側板(固定板13)の外面側にはレンズ体2とレンズ体2の間にスリット板7を固定する構造を配置し、この側板でレンズ体2を接着しているといえる。 As described above, the image reading device according to the third embodiment provides a structure for positioning the lens body 2 on the side plate (fixing plate 13) for holding the lens body 2 in the lens body array 1, and also It can be said that a positioning structure corresponding to the positioning structure of the lens body 2 is formed on the opposite surface. In addition, in the lens body array 1 having a structure in which the lens bodies 2 arranged in a row are fixed by two side plates (fixing plates 13), the lens position is fixed to the lens fixing surface of the side plates (fixing plates 13). It has a fixed structure arranged at a lens pitch so as to be in contact with the side surface of the lens body 2, and the lens body 2 and the lens body are arranged on the outer surface of the side plate (fixed plate 13). It can be said that a structure for fixing the slit plate 7 is arranged between the side plates 2 and 2, and the lens body 2 is bonded to this side plate.

また、実施の形態3に係る画像読取装置は、レンズ体アレイ1として、片面に遮光部材であるスリット板7の位置決め・保持を行うための構造を持つ薄板で、アレイ状に配列されたレンズ体2を挟み込んで接着し、レンズ体2群に対して所定位置に配置したスリット板7群を備えている。また、遮光部材であるスリット板7の位置決め・保持を行うための構造を持つ薄板(固定板13)は、伸展性のある材料で形成してもよい。スリット板7の位置決め、保持を行う部分はレンズ体アレイ2の最小レンズピッチ以下のピッチで配列されていてもよい。 Further, in the image reading device according to the third embodiment, the lens body array 1 is a thin plate having a structure for positioning and holding a slit plate 7, which is a light shielding member, on one side, and lens bodies arranged in an array. The lens body is provided with seven groups of slit plates which are sandwiched and bonded together and arranged at predetermined positions relative to the two groups of lens bodies. Further, the thin plate (fixing plate 13) having a structure for positioning and holding the slit plate 7, which is a light shielding member, may be formed of a stretchable material. The portions for positioning and holding the slit plate 7 may be arranged at a pitch equal to or less than the minimum lens pitch of the lens body array 2.

さらに、実施の形態3に係る画像読取装置は、レンズ体アレイ1の形成方法として、スリット板7を保持するための構造群(嵌合部15群)を持った伸展性のある薄板(ゴム板13)をレンズ体アレイ1端部、もしくは中央部でレンズ体2とスリット板7の設置構造である嵌合部15の位置合わせを行った後に固定、薄板を伸展させながら他の部分を順に貼り付けていき、全長におけるレンズと遮光部材設置構造の位置精度を確保してもよい。 Further, in the image reading device according to the third embodiment, as a method for forming the lens body array 1, a flexible thin plate (rubber plate 13) is fixed after aligning the fitting part 15, which is the installation structure of the lens body 2 and the slit plate 7, at the end or center of the lens body array 1, and while stretching the thin plate, attach other parts in order. The positional accuracy of the lens and the light shielding member installation structure may be ensured over the entire length.

以上、実施の形態1から3に係る画像読取装置は、固定板13に形成された嵌合部15に固定脚14を嵌合(挿入)することで、スリット部5(スリット体7)の高精度な位置合わせが容易であることから、安定した被写界深度改善、画像品質の安定した画像読取装置が得られる。 As described above, the image reading apparatus according to the first to third embodiments can increase the height of the slit portion 5 (slit body 7) by fitting (inserting) the fixed leg 14 into the fitting portion 15 formed on the fixed plate 13. Since accurate positioning is easy, an image reading device with stable depth of field improvement and stable image quality can be obtained.

また、実施の形態1から3に係る画像読取装置は、スリット部5又は固定板13によって、光路制限することで、低入射角で入射する光(特定光)がセンサ素子4側へ直接入射することを防止することができる。そのため、レンズ体の基本的な特性を変えること必須とせずとも、安定した被写界深度改善、画像品質の安定した画像読取装置が得られる。 Further, in the image reading apparatus according to the first to third embodiments, the light path is restricted by the slit portion 5 or the fixing plate 13, so that the light (specific light) incident at a low incident angle is directly incident on the sensor element 4 side. This can be prevented. Therefore, an image reading device with stable depth of field improvement and stable image quality can be obtained without necessarily changing the basic characteristics of the lens body.

1 レンズ体アレイ(ロッドレンズアレイ)
2 レンズ体(ロッドレンズ)
3 センサ素子アレイ
4 センサ素子(センサIC)
5 スリット部(重なり防止部)
6 側壁板(スペーサ)
7 スリット板
8 特定光阻止部材(梁状の部材)
9 読取対象物(被照射体、Object)
10 光源
11 センサ基板
12 筐体
13 固定板(ゴム板)
14 固定脚
15 嵌合部
16 溝
17 孔
18 溝
19 接着層。
1 Lens body array (rod lens array)
2 Lens body (rod lens)
3 Sensor element array 4 Sensor element (sensor IC)
5 Slit part (overlap prevention part)
6 Side wall plate (spacer)
7 Slit plate 8 Specific light blocking member (beam-shaped member)
9 Object to be read (irradiated object, Object)
10 Light source 11 Sensor board 12 Housing 13 Fixing plate (rubber plate)
14 Fixed leg 15 Fitting part 16 Groove 17 Hole 18 Groove 19 Adhesive layer.

Claims (23)

主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、
前記スリット部は、前記レンズ体アレイ側へ延びた固定脚を有し、前記固定脚が前記固定板と接触して前記固定板に固定され
前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit portion serving as the overlap prevention portion extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction,
The slit portion has a fixed leg extending toward the lens body array, and the fixed leg contacts and is fixed to the fixed plate ,
The surface of the slit plate is a black velvet-like surface .
前記複数のスリット板は、前記副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列され、前記主走査方向に沿ってアレイ状に複数配列された前記空間が、前記レンズ体と一対一で対応して形成された請求項1に記載の画像読取装置。 The plurality of slit plates extend in the sub-scanning direction to partition spaces, and are arranged in the main-scanning direction, and the plurality of spaces arranged in an array along the main-scanning direction are connected to the lens body. The image reading device according to claim 1, which is formed in one-to-one correspondence. 前記固定板は、前記固定脚と嵌合する嵌合部を有する請求項1又は請求項2に記載の画像読取装置。 The image reading device according to claim 1 , wherein the fixing plate has a fitting portion that fits with the fixing leg. 前記嵌合部は、前記レンズ体アレイの光軸に沿って形成された複数の溝、又は、前記レンズ体アレイの光軸に沿って前記固定脚が挿入された複数の孔である請求項3に記載の画像読取装置。 3. The fitting portion is a plurality of grooves formed along the optical axis of the lens body array, or a plurality of holes into which the fixed legs are inserted along the optical axis of the lens body array. The image reading device described in . 前記二枚の固定板は、前記主走査方向において線対称の形状で、ジグザグ状に前記主走査方向に沿って延び、前記副走査方向において距離が他の部分よりも短い溝がそれぞれ前記嵌合部である請求項3に記載の画像読取装置。 The two fixing plates have a line-symmetrical shape in the main scanning direction, extend in a zigzag shape along the main scanning direction, and each has a groove that is shorter than the other portions in the sub-scanning direction. 4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the image reading apparatus is a part of the image reading apparatus. 前記二枚の固定板の前記溝と前記溝との間において、前記レンズ体が固定されている請求項5に記載の画像読取装置。 The image reading device according to claim 5, wherein the lens body is fixed between the grooves of the two fixing plates. 前記固定板は、前記レンズ体アレイと別体のゴム板である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像読取装置。 7. The image reading device according to claim 1, wherein the fixing plate is a rubber plate separate from the lens array. 主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、
前記スリット板は、前記固定板に固定され、
前記固定板は、前記レンズ体アレイと別体のゴム板であり、
前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit portion serving as the overlap prevention portion extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction,
the slit plate is fixed to the fixed plate,
The fixing plate is a rubber plate separate from the lens body array ,
The surface of the slit plate is a black velvet-like surface .
前記スリット部は、前記スリット板に前記主走査方向へ突出して形成され、前記レンズ体の開口角以下の角度で入射してくる特定光の前記センサ素子への入射を防ぐ特定光阻止部材をさらに有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像読取装置。 The slit portion is formed on the slit plate to protrude in the main scanning direction, and further includes a specific light blocking member that prevents specific light incident at an angle equal to or less than an aperture angle of the lens body from entering the sensor element. The image reading device according to any one of claims 1 to 8. 前記スリット部は、前記主走査方向に延在し、前記副走査方向において対向する二枚の側壁板をさらに有し、
前記特定光阻止部材は、一方の前記側壁板と他方の前記側壁板との間にわたされた梁状の部材である請求項9に記載の画像読取装置。
The slit portion further includes two side wall plates extending in the main scanning direction and facing each other in the sub-scanning direction,
10. The image reading device according to claim 9, wherein the specific light blocking member is a beam-shaped member extending between one of the side wall plates and the other side wall plate.
主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向に延在し、前記主走査方向と交差する副走査方向において対向する二枚の側壁板と、前記副走査方向に延在して前記二枚の側壁板の間の空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板と、を有し、
前記スリット板は、前記固定板に固定され、
前記スリット部は、前記スリット板に前記主走査方向へ突出して形成され、前記レンズ体の開口角以下の角度で入射してくる特定光の前記センサ素子への入射を防ぐ、一方の前記側壁板と他方の前記側壁板との間にわたされた梁状の部材である特定光阻止部材をさらに有し、
前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit section, which is the overlap prevention section, extends in the main scanning direction and is arranged between two side wall plates that face each other in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction, and a slit section that extends in the sub-scanning direction and connects the two side wall plates facing each other in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction. a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction, dividing a space between the side wall plates;
the slit plate is fixed to the fixed plate,
The slit portion is formed on the slit plate to protrude in the main scanning direction, and prevents specific light incident at an angle equal to or less than the aperture angle of the lens body from entering the sensor element. and the other side wall plate, further comprising a specific light blocking member that is a beam- shaped member ,
The surface of the slit plate is a black velvet-like surface .
前記スリット板又は前記側壁板の少なくとも一方は、前記レンズ体アレイ側へ延びた固定脚を有する請求項10又は請求項11に記載の画像読取装置。 12. The image reading device according to claim 10, wherein at least one of the slit plate and the side wall plate has a fixed leg extending toward the lens body array. 前記複数のスリット板は、前記副走査方向に沿って前記二枚の側壁板の間に配置され、前記二枚の側壁板の空間を区切るものである請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の画像読取装置。 13. The plurality of slit plates are arranged between the two side wall plates along the sub-scanning direction, and partition a space between the two side wall plates. The image reading device described. 前記特定光阻止部材は、前記センサ素子側の部分に対して前記レンズ体側の部分の方が突出している部材である請求項9から請求項13のいずか1項に記載の画像読取装置。 14. The image reading device according to claim 9, wherein the specific light blocking member is a member in which a portion closer to the lens body protrudes than a portion closer to the sensor element. 主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、
前記スリット板は、前記固定板に固定され、
前記スリット部は、前記スリット板に前記主走査方向へ突出して形成され、前記レンズ体の開口角以下の角度で入射してくる特定光の前記センサ素子への入射を防ぐ、前記センサ素子側の部分に対して前記レンズ体側の部分の方が突出している部材である特定光阻止部材を有し、
前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit portion serving as the overlap prevention portion extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction,
the slit plate is fixed to the fixed plate,
The slit portion is formed on the slit plate to protrude in the main scanning direction, and is provided on the sensor element side to prevent specific light incident at an angle equal to or less than the aperture angle of the lens body from entering the sensor element. a specific light blocking member, which is a member whose part on the lens body side is more protruding than the other parts ;
The surface of the slit plate is a black velvet-like surface .
前記特定光阻止部材は、前記レンズ体アレイの光軸に沿って前記スリット板に複数形成された請求項9から請求項15のいずれか1項に記載の画像読取装置。 16. The image reading device according to claim 9, wherein a plurality of the specific light blocking members are formed on the slit plate along the optical axis of the lens body array. 複数形成された前記スリット板の隣り合うものの間隔eは、重なり度mに0.6と前記レンズ体のレンズ径Φを乗じた値以下である請求項16に記載の画像読取装置。 17. The image reading device according to claim 16, wherein an interval e between adjacent slit plates formed in plurality is equal to or less than a value obtained by multiplying the degree of overlap m by 0.6 and the lens diameter Φ of the lens body. 主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、
前記スリット板は、前記固定板に固定され、
前記スリット部は、前記スリット板に前記主走査方向へ突出して形成され、前記レンズ体の開口角以下の角度で入射してくる特定光の前記センサ素子への入射を防ぐ、前記レンズ体アレイの光軸に沿って前記スリット板に複数形成された特定光阻止部材を有し、
複数形成された前記スリット板の隣り合うものの間隔eは、重なり度mに0.6と前記レンズ体のレンズ径Φを乗じた値以下であり、
前記スリット板の表面は黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit portion serving as the overlap prevention portion extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction,
the slit plate is fixed to the fixed plate,
The slit portion is formed on the slit plate to protrude in the main scanning direction, and is configured to prevent specific light incident on the sensor element from entering the sensor element at an angle equal to or less than the aperture angle of the lens body. A plurality of specific light blocking members are formed on the slit plate along the optical axis,
The distance e between adjacent slit plates formed in plurality is equal to or less than the value obtained by multiplying the degree of overlap m by 0.6 and the lens diameter Φ of the lens body,
The surface of the slit plate is a black velvet-like surface .
光路における前記スリット部の長さは、前記間隔eを、前記開口角をθとしたときの正接θで除した値以上である請求項17又は請求項18に記載の画像読取装置。 The image reading device according to claim 17 or 18, wherein the length of the slit portion in the optical path is greater than or equal to the value obtained by dividing the interval e by a tangent θ when the aperture angle is θ. 前記特定光阻止部材は、表面が黒色の面である請求項9から請求項19のいずれか1項に記載の画像読取装置。 The image reading device according to claim 9 , wherein the specific light blocking member has a black surface. 前記側壁板は、少なくとも前記スリット板と連続する面が黒色の面である請求項10から請求項13のいずれか1項に記載の画像読取装置。 14. The image reading device according to claim 10, wherein at least a surface of the side wall plate that is continuous with the slit plate is black. 前記黒色の面は、黒色ベルベット状面である請求項20又は請求項21に記載の画像読取装置。 The image reading device according to claim 20 or 21, wherein the black surface is a black velvet-like surface. 主走査方向に沿って延びる二枚の固定板の間に挟まれたレンズ体が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたレンズ体アレイと、
前記レンズ体が収束した光をそれぞれ受光するセンサ素子が前記主走査方向に沿ってアレイ状に配列されたセンサ素子アレイと、
前記レンズ体アレイと前記センサ素子アレイとの間に配置され、前記レンズ体同士の像の重なりを防ぐ重なり防止部とを備え、
前記重なり防止部であるスリット部は、前記主走査方向と交差する副走査方向に延在して空間を区切り、前記主走査方向に配列された複数のスリット板を有し、
前記スリット板は、前記固定板に固定され、
前記スリット部は、前記スリット板に前記主走査方向へ突出して形成され、前記レンズ体の開口角以下の角度で入射してくる特定光の前記センサ素子への入射を防ぐ特定光阻止部材を備え、
前記スリット板及び前記特定光阻止部材は、表面が黒色の面であり、
前記黒色の面は、黒色ベルベット状面である画像読取装置。
a lens body array in which lens bodies sandwiched between two fixed plates extending along the main scanning direction are arranged in an array along the main scanning direction;
a sensor element array in which sensor elements each receiving light converged by the lens body are arranged in an array along the main scanning direction;
an overlapping prevention section disposed between the lens body array and the sensor element array to prevent images of the lens bodies from overlapping;
The slit portion serving as the overlap prevention portion extends in a sub-scanning direction intersecting the main scanning direction to partition a space, and includes a plurality of slit plates arranged in the main scanning direction,
the slit plate is fixed to the fixed plate,
The slit portion is formed on the slit plate to protrude in the main scanning direction, and includes a specific light blocking member that prevents specific light incident at an angle equal to or less than an aperture angle of the lens body from entering the sensor element. ,
The slit plate and the specific light blocking member have a black surface,
The black surface is a black velvet-like surface.
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